A tanítás könnyűvé és eredményessé válik, ha gyakorlati területté válik. Valami gyakorlati bemutatása kézi gyakorlással és koncepcionális bemutatókkal mindig segít emlékezni a tanult fogalmakra hosszú időn keresztül, mint az egyszerű elméleti órák magyarázatai. Ez történhet tranzisztor görbe nyomjelzőkkel, amelyek ismerik a koncepciót hogyan működik a tranzisztor . Ez egy egyszerű, jó és praktikus módszer a tranzisztor működésének megismerésére és paramétereinek meghatározására.

A görbe nyomjelző felhasználása napjainkban bővül laboratóriumi felhasználás és egyéb minőségelemzési célokból. A görbe nyomkövető Arduino tábla használatával történő megvalósításának ez a koncepciója lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy jobban megértsék a tranzisztort és Arduino technológia.

Görbe nyomkövető

A Curve-tracer olyan tesztberendezés, amely megjeleníti az alkatrész feszültségének és áramának viszonyát. Számos alkalmazási terület létezik, ahol ezek az I-V görbe nyomkövetők kvantitatív mérésekkel vizuálisan ábrázolják az áram és a feszültség hullámformáit. A görbe nyomkövető berendezés hardveres áramkörökből áll a különféle tesztek elvégzéséhez alapvető elektronikus alkatrészek mint a tranzisztorok, diódák és más félvezető eszközök. Ezek a görbe nyomkövetők lehetővé teszik a hullámformák elemzését a különböző paraméterek, például erősítés, impedancia, eltolás stb.

Görbe-nyomjelző

A fenti áramkör bemutatja, hogyan működik egy egyszerű görbe nyomjelző egy tesztelt eszköznél (DUT). Léptetõ transzformátor csatlakozik a híd egyenirányító áramkör, amely átalakítja a váltakozó áramot pulzáló egyenárammá . A tesztelt készüléket soros ellenálláson keresztül csatlakoztatják az áram korlátozásához. Feszültség és áram hullámai a Katódsugár oszcilloszkóp (CRO) a változó transzformátor által alkalmazott bemeneti feszültség változtatásával változtathatók. Ily módon elemezhető és megfigyelhető a görbék görbe nyomjelző segítségével.

Tranzisztor görbe nyomkövető

A tranzisztor egy áram által vezérelt eszköz, ahol a kollektor és az emitter feszültség áramát a tranzisztor bázis termináljára alkalmazott bázisáram változtatásával vezérlik. A tranzisztor görbe nyomjelző egy olyan eszköz, amely méri a tranzisztor paramétereit, például az áramerősítést, az impedanciát és a meghibásodási feszültségeket. Generálja és megjeleníti a kollektor áramának IC görbéit a kollektor és a VCE emitter feszültség között az alapáram különböző értékeihez. Ezen görbék alapján meghatározható a tranzisztor áramerősítése.

Három fő funkcionális áramkör, amelyet ebben a nyomjelzőben használnak, tartalmaz egy sweep feszültséggenerátort a kollektorfeszültség szabályozására, egy alapáramú generátort az alapáram szabályozására a feszültség szivárgó generátorának azonos számú növekményével, és egy időzítő áramkört az alapáram megváltoztatásához a feszültségseprés minden indítása.

Tranzisztor görbe nyomkövető

A sweep feszültséggenerátor a tranzisztorra ismételten alkalmazza a Vs-t egy időtartammal. Ez a sweep feszültség megfigyelhető az oszcilloszkópban. És az alap áramforrás is növeli az IB alapáramot egyenlő növekményes lépésekben minden egyes egymást követő feszültségsöprésnél, az egyes kollektorfeszültség-sweepek elejéhez szinkronizált lépésekkel. Az alapáram megismétli ezt a lépést, és stabil lesz az utolsó növelt periódus alatt. Az egyes áramkörökhöz választókapcsolók tartoznak, amelyek megváltoztatják a bemeneti feltételeket.

A tranzisztor áramerősségét a következők határozzák meg:

b = DIc / DIB

Ahol a lépésválasztó kapcsoló beállítása DIB-ként jelenik meg.

Ezért az oszcilloszkóp fenti hullámalakjából meghatározhatjuk a tranzisztor áramerősítését. Így a tranzisztor görbe nyomjelző lehetővé teszi a tranzisztor különböző paramétereinek megtalálását, és elemzi annak hullámformáit is különböző bemeneti változó körülmények között.

Arduino projekt a tranzisztor görbe nyomkövetőjéről

Arduino alapú tranzisztor görbe nyomkövető áramkör

Ezt az áramkört egy tranzisztor bázisra kapcsolt potenciométer segítségével valósítják meg az alapáram megváltoztatásához. Az Arduino uno kártyát fő adatgyűjtő vezérlőként használják, amely megszerzi az alap, a kollektor és a forrás feszültségének analóg paramétereit. A két ellenállással és egy potenciométerrel ellátott tranzisztor a teszt alá tartozó áramkör alá kerül a Arduino fejlesztői testület .

A potenciométer változtatásával az alapáram változik, és az alapfeszültség, a kollektor és az emitter feszültség értékeit az Arduino beolvassa egy belső analóg-digitális átalakító . Az Arduino programkód úgy van programozva, hogy az ADC megszerzett jeleit tovább dolgozzuk fel, és kiszámoljuk az eredményeket. A vezérlő által feldolgozott digitalizált értékek az alábbi paramétereket találják meg.

Az Ib-t (Vs - Vb) / Rb határozza meg
És Ic által (5V - Vc) / Rc

Arduino alapú BiCMOS tranzisztor görbe nyomkövető

Ezeket az alap- és kollektoráram értékeket meg kell ábrázolni a tranzisztor jellemzőinek meghatározásához. Ezen értékek ábrázolásához USB soros kapcsolat van csatlakoztatva az Arduino vezérlő és a gazdagép között. A fogadó számítógép egy speciális típusú alkalmazásból áll a grafikonok feldolgozásához és ábrázolásához. Szoftver vagy programok, mint például a SciLab és az Octave, olvashatják és ábrázolhatják az értékeket a soros kábel.

A fenti Arduino projekt előrelépése az Arduino összekapcsolásával a BiCMOS tranzisztor grafikonjainak ábrázolásához. Ezeket a görbéket kettős sín-sín I / O segítségével kapjuk meg Műveleti erősítő , ellenállások, kondenzátorok és forrasztás nélküli kenyérlemez.

Az ömlesztett feszültséget egy választókapcsolóval lehet kiválasztani a PNP / NPN polaritásának megváltoztatásához. Ez a projekt megegyezik a fenti projekttel, de a kód némileg eltér az elsőtől. A kód összeállítása és feltöltése után a hardver fejlesztõ táblára szükség van a tranzisztor feszültségeire az alapáramok különbözõ értékeivel, melyeket a programkód is megváltoztathat.

Ez az Arduino tábla feldolgozza ezeket az értékeket, és elküldi a számítógépnek az értékek feldolgozásához és ábrázolásához a segítségével soros kommunikációs kábel . A fenti projekthez hasonlóan az alkalmazási szoftver lehetővé teszi a megszerzett adatok feldolgozását és ábrázolását bizonyos tranzisztorok, például a PMOS, NMOS, NPN és PNP tranzisztorok paramétereinek megtalálásához.

Ez egy egyszerű Arduino projekt, néhány külső áramkörrel a tranzisztor görbék megszerzéséhez. Az Arduino-alapú projektek közül néhány az otthoni automatizálási rendszerek, az utcai fényvezérlés, a földalatti kábelhiba-észlelő rendszerek stb. Ha bármilyen segítségre van szüksége ezekhez az Arduino-alapú projektekhez kód, kapcsolási rajzok, szimulációs szoftverek és egyéb technikai fejlesztésekhez útmutatást, az alábbi megjegyzésekkel érhet el minket.