Výuka se stává snadnou a efektivní, pokud se stane praktickou oblastí. Praktické předvedení něčeho s praktickými praktickými ukázkami a demonstracemi konceptů vždy pomůže zapamatovat si naučené koncepty po dlouhou dobu, než vysvětlení jednoduchých teoretických lekcí. To by se mohlo stát u stopových křivek tranzistorů, aby poznali koncept jak tranzistor funguje . Jedná se o snadný, dobrý a praktický způsob, jak poznat fungování tranzistoru a určit jeho parametry.

Využití sledovače křivek se dnes rozšiřuje pro laboratorní použití a další účely analýzy kvality. Tento koncept implementace sledovače křivek pomocí desky Arduino umožňuje studentům lépe pochopit tranzistor a Technologie Arduino.

Sledovač křivek

Curve-tracer je testovací zařízení, které zobrazuje vztah napětí k proudu komponenty. Existuje několik oblastí použití, ve kterých tyto sledovače křivek I-V poskytují vizuální znázornění průběhů proudu a napětí pomocí kvantitativních měření. Zařízení pro sledování křivek se skládá z hardwarových obvodů pro testování různých základní elektronické součástky jako tranzistory, diody a jiná polovodičová zařízení. Tyto sledovače křivek nám umožňují analyzovat křivky pro hledání různých parametrů, jako je zisk, impedance, offset atd.

Sledovač křivek

Výše uvedený obvod ukazuje, jak funguje jednoduchý sledovač křivek pro testované zařízení (DUT). Transformátor sestupného proudu je připojen k a můstkový usměrňovací obvod, který převádí střídavé na pulzující stejnosměrné napájení . Testované zařízení je připojeno přes sériový rezistor k omezení proudu. Napěťové a proudové vlny v Osciloskop s katodovým paprskem (CRO) se mění změnou vstupního napětí aplikovaného proměnným transformátorem. Tímto způsobem lze analyzovat a sledovat křivky pomocí sledovače křivek.

Transistor Curve Tracer

Tranzistor je zařízení řízené proudem, přičemž proud napětí kolektoru a emitoru je řízen změnou základního proudu aplikovaného na základní svorku tranzistoru. Indikátor křivky tranzistoru je nástroj, který měří parametry tranzistoru, jako je proudový zisk, impedance a průrazná napětí. Generuje a zobrazuje sadu křivek proudu kolektoru IC versus napětí kolektoru a emitoru VCE pro různé hodnoty základního proudu. Z těchto křivek lze určit proudový zisk tranzistoru.

Tři hlavní funkční obvody, které se používají v tomto indikátoru, zahrnují generátor napěťového napětí pro řízení kolektorového napětí, generátor základního proudu pro řízení základního proudu se stejným počtem přírůstků generátoru prosakování napětí a časovací obvod pro změnu základního proudu pro každý začátek rozmítání napětí.

Transistor Curve Tracer

Generátor rozmítaného napětí aplikuje Vs s časovým obdobím opakovaně na tranzistor. Toto rozmítané napětí lze pozorovat v osciloskopu. A také zdroj základního proudu zvyšuje základní proud IB ve stejných přírůstkových krocích pro každé následné rozmítání napětí s kroky synchronizovanými na začátek každého rozmítání kolektoru. Základní proud opakuje tuto krokovou sekvenci a stabilizuje se po poslední přírůstkové období. Pro každý obvod jsou k dispozici přepínače pro změnu vstupních podmínek.

Zisk tranzistorového proudu je určen:

b = DIc / DIB

Kde je nastavení přepínače Krokový volič reprezentováno jako DIB.

Proto z výše uvedeného průběhu v osciloskopu můžeme určit aktuální zesílení tranzistoru. Sledovač křivky tranzistoru tedy umožňuje najít různé parametry tranzistoru a také poskytuje analýzu jeho křivek pro různé podmínky měnící se na vstupu.

Projekt Arduino na Transistor Curve Tracer

Arduino obvod Transistor Curve Tracer

Tento obvod je implementován pomocí potenciometru připojeného k základně tranzistoru pro změnu základního proudu. Deska Arduino uno se používá jako hlavní řadič pro sběr dat, který získává analogové parametry základního, kolektorového a zdrojového napětí. Tranzistor se dvěma odpory a jedním potenciometrem spadá pod testované obvody s použitím Vývojová deska Arduino .

Změnou potenciometru se mění základní proud a hodnoty základního napětí, kolektoru a emitoru čte Arduino s interním analogově-digitální převodník . Programový kód Arduino je naprogramován tak, že získané signály z ADC jsou dále zpracovávány a výsledky jsou počítány. Digitalizované hodnoty zpracované tímto ovladačem naleznou níže uvedené parametry.

Ib je určeno (Vs - Vb) / Rb
A Ic podle (5V - Vc) / Rc

Transistorová křivka BiCMOS založená na Arduinu

Tyto hodnoty základního a kolektorového proudu musí být zakresleny, aby se určily charakteristiky tranzistoru. K vykreslení těchto hodnot je mezi řadičem Arduino a hostitelským počítačem připojeno sériové rozhraní USB. Hostitelský počítač se skládá ze speciálního typu aplikace pro zpracování a vykreslování grafů. Software nebo programy jako SciLab a Octave mohou číst a vykreslovat hodnoty z sériový kabel.

Pokrok ve výše uvedeném projektu Arduino spočívá v připojení Arduina k vykreslení grafů tranzistoru BiCMOS. Tyto křivky jsou získány dvojitým I / O mezi kolejnicemi Operační zesilovač , rezistory a kondenzátory a nepájená chlebová deska.

Hromadné napětí se vybírá pomocí přepínače pro změnu polarity PNP / NPN. Tento projekt je stejný jako výše uvedený projekt, ale kód se poněkud liší od prvního. Po kompilaci a nahrání kódu do vývojové desky hardwaru existuje požadavek na napětí z tranzistoru s různými hodnotami základních proudů, které lze také změnit programovým kódem.

Tato deska Arduino tyto hodnoty zpracovává a odesílá je do počítače ke zpracování a vykreslení hodnot pomocí a sériový komunikační kabel . Podobně jako výše uvedený projekt umožňuje aplikační software zpracovat a vykreslit získaná data pro vyhledání parametrů konkrétních tranzistorů, jako jsou tranzistory PMOS, NMOS, NPN a PNP.

Jedná se o jednoduchý projekt Arduino s několika externími obvody pro získání tranzistorových křivek. Některé aplikace projektů založených na Arduinu jsou systémy domácí automatizace, řízení pouličního osvětlení, systémy detekce poruch podzemních kabelů atd. Pokud potřebujete jakoukoli pomoc týkající se těchto projektů založených na Arduinu pro vývoj kódu, schémata zapojení, simulační software a další technické vedení, můžete nás kontaktovat níže uvedeným komentářem.