Lesgeven wordt gemakkelijk en effectief als het een praktisch domein wordt. Iets praktisch laten zien met in de hand oefenen en conceptuele demonstraties helpen altijd om de geleerde concepten gedurende een lange periode te onthouden dan de uitleg van de eenvoudige theoretische lessen. Dit kan gebeuren met transistorcurve-tracers om het concept van te kennen hoe de transistor werkt Dit is een gemakkelijke, goede en praktische manier om de werking van een transistor te leren kennen en de parameters ervan te bepalen.

Het gebruik van curve-tracer breidt zich tegenwoordig uit voor laboratoriumgebruik en andere doeleinden voor kwaliteitsanalyses. Dit concept van het implementeren van curve-tracer met behulp van een Arduino-bord stelt studenten in staat meer inzicht te krijgen in de transistor en Arduino-technologie.

Curve Tracer

Een Curve-tracer is testapparatuur die de spanning / stroomverhouding van het onderdeel weergeeft. Er zijn verschillende toepassingsgebieden waarin deze I-V-curve-tracers een visuele weergave bieden van stroom- en spanningsgolfvormen met kwantitatieve metingen. Curve-opsporingsapparatuur bestaat uit hardwareschakelingen om verschillende te testen basis elektronische componenten zoals transistors, diodes en andere halfgeleiderapparaten. Met deze curve-tracers kunnen we de golfvormen analyseren om verschillende parameters te vinden, zoals versterking, impedantie, offset, enz.

Curve-tracer

Het bovenstaande circuit laat zien hoe een eenvoudige curve-tracer werkt voor een apparaat dat wordt getest (DUT). Een step-down transformator is aangesloten op een bruggelijkrichterschakeling die wisselstroom omzet in pulserende gelijkstroomvoeding Het te testen apparaat is verbonden via een serieweerstand om de stroom te beperken. Spannings- en stroomgolven in de Kathodestraaloscilloscoop (CRO) worden gevarieerd door de ingangsspanning die wordt aangelegd door de variabele transformator te variëren. Op deze manier kan men de curven analyseren en observeren met behulp van curve-tracer.

Transistor Curve Tracer

Transistor is een stroomgestuurd apparaat waarin de collector-emitterspanningsstroom wordt bestuurd door de basisstroom die wordt aangelegd aan de basisaansluiting van de transistor te variëren. Een transistortracer is een instrument dat de parameters van de transistor meet, zoals stroomversterking, impedantie en doorslagspanningen. Het genereert en toont een reeks curven van de collectorstroom-IC versus de collector-naar-emitterspanning VCE voor verschillende waarden van de basisstroom. Uit deze curven kan de stroomversterking van de transistor worden bepaald.

Drie belangrijke functionele circuits die in deze tracer worden gebruikt, omvatten een sweep-spanningsgenerator om de collectorspanning te regelen, een basisstroomstapgenerator om de basisstroom te regelen met een gelijk aantal stappen van de spanningsseepgenerator en een timingcircuit om de basisstroom voor elke start van de spanningszwaai.

Transistor Curve Tracer

De zwaaispanningsgenerator past Vs met een tijdsperiode herhaaldelijk toe op de transistor. Deze zwaaispanning kan worden waargenomen in een oscilloscoop. En ook de basisstroombron verhoogt de basisstroom IB in gelijke incrementele stappen voor elke opeenvolgende spanningszwaai waarbij de stappen worden gesynchroniseerd met het begin van elke collectorspanningszwaai. De basisstroom herhaalt deze stappenreeks en wordt stabiel gedurende de laatste opgehoogde periode. Voor elk circuit zijn keuzeschakelaars aanwezig om de ingangsvoorwaarden te variëren.

De stroomversterking van de transistor wordt bepaald door:

b = DIc / DIB

Waar, de instelling van de Step Selector-schakelaar wordt weergegeven als DIB.

Daarom kunnen we op basis van de bovenstaande golfvorm in de oscilloscoop de stroomversterking van de transistor bepalen. De transistorcurvetracer maakt het dus mogelijk om verschillende parameters van de transistor te vinden en biedt ook de analyse van de golfvormen voor verschillende wisselende ingangscondities.

Arduino-project op Transistor Curve Tracer

Op Arduino gebaseerd Transistor Curve Tracer-circuit

Dit circuit wordt geïmplementeerd met behulp van een potentiometer die is aangesloten op een transistorbasis om de basisstroom te variëren. Het Arduino uno-bord wordt gebruikt als een hoofdcontroller voor gegevensverzameling die de analoge parameters van de basis-, collector- en bronspanningen verwerft. Een transistor met twee weerstanden en een potentiometer valt onder de te testen schakeling met behulp van Arduino-ontwikkelbord

Door de potentiometer te variëren, wordt de basisstroom gevarieerd en worden de basisspanning, collector- en emitterspanningswaarden door de Arduino gelezen met een interne analoog-digitaalomzetter De Arduino-programmacode is zo geprogrammeerd dat de verkregen signalen van de ADC verder worden verwerkt en de resultaten worden berekend. De gedigitaliseerde waarden die door deze controller worden verwerkt, vinden de onderstaande parameters.

Ib wordt bepaald door (Vs - Vb) / Rb
En Ic door (5V - Vc) / Rc

Op Arduino gebaseerde BiCMOS Transistor Curve Tracer

Deze waarden van basis- en collectorstromen moeten worden uitgezet om de kenmerken van de transistor te bepalen. Om deze waarden te plotten, is een USB-seriële link verbonden tussen de Arduino-controller en de hostcomputer. De hostcomputer bestaat uit een speciaal type applicatie om de grafieken te verwerken en plotten. Software of programma's zoals SciLab en Octave kunnen de waarden van de Arduino-controller lezen en plotten. seriële kabel.

Vooruitgang naar het bovenstaande Arduino-project is door de Arduino aan te sluiten om de grafieken van de BiCMOS-transistor uit te zetten. Deze curven worden verkregen door dubbele rail-naar-rail I / O Operationele versterker , weerstanden en condensatoren en soldeerloze broodplank.

Bulkspanning wordt geselecteerd met behulp van een keuzeschakelaar om de PNP / NPN-polariteit te wijzigen. Dit project is hetzelfde als het bovenstaande project, maar de code wijkt enigszins af van het eerste. Na het compileren en uploaden van de code naar het hardware-ontwikkelbord, is er een vereiste van spanningen van de transistor met verschillende waarden van de basisstromen, die ook kunnen worden gewijzigd door de programmacode.

Dit Arduino-bord verwerkt deze waarden en stuurt deze naar de computer om de waarden via een seriële communicatiekabel Net als bij het bovenstaande project, maakt toepassingssoftware het mogelijk om de verkregen gegevens te verwerken en uit te zetten voor het vinden van parameters van bepaalde transistors zoals PMOS-, NMOS-, NPN- en PNP-transistors.

Dit is een eenvoudig Arduino-project met een paar externe schakelingen voor het verkrijgen van de transistorcurven. Enkele van de toepassingen van op Arduino gebaseerde projecten zijn domoticasystemen, straatverlichtingsbesturingen, ondergrondse kabelfoutdetectiesystemen, enz. Als je hulp wilt bij deze op Arduino gebaseerde projecten voor het ontwikkelen van code, schakelschema's, simulatiesoftware en andere technische begeleiding kunt u ons bereiken door hieronder te reageren.