Nauczanie stanie się łatwe i efektywne, jeśli stanie się dziedziną praktyczną. Praktyczne pokazanie czegoś za pomocą praktycznej praktyki i demonstracji koncepcyjnych zawsze pomaga zapamiętać wyuczone pojęcia przez długi okres czasu niż proste wyjaśnienia teoretyczne. Może się to zdarzyć w przypadku znaczników krzywych tranzystorowych, aby poznać pojęcie jak działa tranzystor . To łatwy, dobry i praktyczny sposób na poznanie działania tranzystora i określenie jego parametrów.

Zastosowanie znaczników krzywych rozszerza się obecnie do zastosowań laboratoryjnych i innych celów analizy jakości. Ta koncepcja implementacji znacznika krzywej za pomocą płytki Arduino umożliwia studentom lepsze zrozumienie tranzystora i Technologia Arduino.

Curve Tracer

Curve-tracer to sprzęt testowy, który wyświetla zależność napięcia od prądu elementu. Istnieje kilka obszarów zastosowań, w których te wskaźniki krzywych I-V zapewniają wizualną reprezentację przebiegów prądu i napięcia z pomiarami ilościowymi. Sprzęt do śledzenia krzywych składa się z obwodów sprzętowych do testowania różnych podstawowe elementy elektroniczne jak tranzystory, diody i inne urządzenia półprzewodnikowe. Te wskaźniki krzywych umożliwiają nam analizę przebiegów w celu znalezienia różnych parametrów, takich jak wzmocnienie, impedancja, przesunięcie itp.

Krzywe-znacznik

Powyższy obwód pokazuje, jak działa prosty znacznik krzywej dla testowanego urządzenia (DUT). Transformator obniżający napięcie jest podłączony do obwód prostownika mostkowego, który przekształca prąd przemienny w pulsujące zasilanie prądem stałym . Testowane urządzenie jest połączone przez rezystor szeregowy w celu ograniczenia prądu. Fale napięcia i prądu w Oscyloskop katodowy (CRO) są zmieniane przez zmianę napięcia wejściowego przyłożonego przez zmienny transformator. W ten sposób można analizować i obserwować krzywe za pomocą znacznika krzywych.

Wskaźnik krzywej tranzystora

Tranzystor jest urządzeniem sterowanym prądem, w którym prąd napięcia od kolektora do emitera jest kontrolowany przez zmianę prądu bazowego doprowadzanego do zacisku bazowego tranzystora. Wskaźnik krzywej tranzystora to instrument, który mierzy parametry tranzystora, takie jak wzmocnienie prądu, impedancja i napięcia przebicia. Generuje i wyświetla zestaw krzywych prądu kolektora IC względem napięcia kolektora do emitera VCE dla różnych wartości prądu bazowego. Na podstawie tych krzywych można określić wzmocnienie prądu tranzystora.

Trzy główne obwody funkcjonalne, które są wykorzystywane w tym znaczniku, obejmują generator napięcia przemiatania do sterowania napięciem kolektora, generator schodkowy prądu podstawowego do sterowania prądem bazowym z równą liczbą przyrostów generatora przesiąkania napięcia oraz obwód czasowy do zmiany prądu podstawowego dla każdy początek przemiatania napięcia.

Wskaźnik krzywej tranzystora

Generator napięcia przemiatania w sposób powtarzalny przykłada Vs z okresem czasu do tranzystora. To napięcie przemiatania można obserwować na oscyloskopie, a także źródło prądu podstawowego zwiększa prąd bazowy IB w równych, przyrostowych krokach dla każdego kolejnego przemiatania napięcia, z krokami zsynchronizowanymi z początkiem każdego przemiatania napięcia kolektora. Prąd bazowy powtarza tę sekwencję kroków i staje się stabilny przez ostatni zwiększony okres. Dla każdego obwodu dostępne są przełączniki wyboru, które zmieniają warunki wejściowe.

Wzmocnienie prądu tranzystora jest określane przez:

b = DIc / DIB

Gdzie ustawienie przełącznika Step Selector jest reprezentowane jako DIB.

Dlatego z powyższego przebiegu w oscyloskopie możemy wyznaczyć wzmocnienie prądowe tranzystora. W ten sposób znacznik krzywej tranzystora pozwala znaleźć różne parametry tranzystora, a także zapewnia analizę jego przebiegów dla różnych zmiennych warunków wejściowych.

Projekt Arduino na Transistor Curve Tracer

Obwód Tracer tranzystora oparty na Arduino

Układ ten jest realizowany za pomocą potencjometru podłączonego do bazy tranzystora w celu zmiany prądu bazy. Płytka Arduino uno służy jako główny kontroler akwizycji danych, który pobiera analogowe parametry napięć bazy, kolektora i źródła. Tranzystor z dwoma rezystorami i jednym potencjometrem wchodzi pod testowany obwód za pomocą Płytka rozwojowa Arduino .

Zmieniając potencjometr, zmienia się prąd bazowy, a wartości napięcia podstawowego, kolektora i emitera są odczytywane przez Arduino za pomocą wewnętrznego Analogowy do cyfrowego konwertera . Kod programu Arduino jest zaprogramowany w taki sposób, że pozyskane sygnały z ADC są dalej przetwarzane i obliczane są wyniki. Cyfrowe wartości przetwarzane przez ten kontroler znajdują poniższe parametry.

Ib jest określone przez (Vs - Vb) / Rb
I Ic przez (5 V - Vc) / Rc

Oparty na Arduino wskaźnik krzywej tranzystora BiCMOS

Te wartości prądów bazy i kolektora należy wykreślić w celu określenia charakterystyk tranzystora. Aby wykreślić te wartości, między kontrolerem Arduino a komputerem głównym podłączane jest łącze szeregowe USB. Komputer hosta składa się ze specjalnego typu aplikacji do przetwarzania i rysowania wykresów. Oprogramowanie lub programy takie jak SciLab i Octave mogą odczytywać i kreślić wartości z kabel szeregowy.

Postęp w powyższym projekcie Arduino polega na podłączeniu Arduino w celu wykreślenia wykresów tranzystora BiCMOS. Krzywe te są uzyskiwane przez podwójne we / wy szyny-szyny Wzmacniacz operacyjny , rezystory i kondensatory oraz płytka do chleba bez lutowania.

Napięcie zbiorcze jest wybierane za pomocą przełącznika wyboru w celu zmiany polaryzacji PNP / NPN. Ten projekt jest taki sam jak powyższy projekt, ale kod różni się nieco od pierwszego. Po skompilowaniu i wgraniu kodu na płytkę rozwojową sprzętu wymagane są napięcia z tranzystora o różnych wartościach prądów bazowych, które można również zmienić za pomocą kodu programu.

Ta płyta Arduino przetwarza te wartości i wysyła je do komputera w celu przetworzenia i wykreślenia wartości za pomocą pliku kabel do komunikacji szeregowej . Podobnie jak w powyższym projekcie, oprogramowanie aplikacyjne umożliwia przetwarzanie i wykreślanie pozyskanych danych w celu znalezienia parametrów poszczególnych tranzystorów, takich jak tranzystory PMOS, NMOS, NPN i PNP.

Jest to prosty projekt Arduino z kilkoma zewnętrznymi obwodami do uzyskania krzywych tranzystora. Niektóre z zastosowań projektów opartych na Arduino to systemy automatyki domowej, sterowanie oświetleniem ulicznym, systemy wykrywania uszkodzeń kabli podziemnych itp. Jeśli potrzebujesz pomocy w zakresie projektów opartych na Arduino w zakresie opracowywania kodu, schematów obwodów, oprogramowania do symulacji i innych wskazówki, możesz skontaktować się z nami, komentując poniżej.