Poučevanje postane enostavno in učinkovito, če postane praktično področje. Prikaz praktičnega primera z ročno prakso in konceptualnimi demonstracijami vedno pomaga zapomniti naučene koncepte v daljšem časovnem obdobju kot razlage preprostih teoretičnih lekcij. To bi se lahko zgodilo s tranzistorskimi sledilci krivulje, da bi poznali koncept kako deluje tranzistor . To je enostaven, dober in praktičen način za poznavanje delovanja tranzistorja in določanje njegovih parametrov.

Uporaba sledilcev krivulj se danes širi za laboratorijsko uporabo in druge namene analize kakovosti. Ta koncept izvajanja sledilca krivulj z uporabo plošče Arduino omogoča študentom, da postanejo bolj razumljivi glede tranzistorja in Arduino tehnologija.

Sledilnik krivulj

Curve-tracer je preskusna oprema, ki prikazuje razmerje med napetostjo in tokom komponente. Obstaja več področij uporabe, na katerih ti sledilniki krivulje I-V s kvantitativnimi meritvami zagotavljajo vizualno predstavitev tokovnih in napetostnih valovnih oblik. Oprema za sledenje krivulj je sestavljena iz vezja strojne opreme za preizkušanje različnih osnovne elektronske komponente kot so tranzistorji, diode in druge polprevodniške naprave. Ti sledilci krivulj nam omogočajo analizo valovnih oblik za iskanje različnih parametrov, kot so ojačanje, impedanca, odmik itd.

Sledilnik krivulje

Zgornje vezje prikazuje, kako deluje preprost sledilnik krivulj za preskušano napravo (DUT). Stopničast transformator je povezan z a mostno usmerniško vezje, ki pretvori izmenični tok v pulzirajočo enosmerno napetost . Preskušana naprava je povezana z zaporednim uporom, da omeji tok. Napetostni in tokovni valovi v Katodni osciloskop (CRO) se spreminjajo s spreminjanjem vhodne napetosti, ki jo uporablja spremenljivi transformator. Na ta način lahko analiziramo in opazujemo krivulje s pomočjo sledilca krivulj.

Transistor Curve Tracer

Tranzistor je trenutno nadzorovana naprava, pri kateri se napetost kolektorja do oddajnika krmili s spreminjanjem osnovnega toka, ki se nanaša na osnovni terminal tranzistorja. Sledilnik krivulje tranzistorja je instrument, ki meri parametre tranzistorja, kot so trenutni dobiček, impedanca in napetosti okvare. Ustvari in prikaže nabor krivulj toka kolektorja IC v primerjavi s kolektorjem za oddajanje napetosti VCE za različne vrednosti osnovnega toka. Iz teh krivulj je mogoče določiti ojačanje tranzistorskega toka.

Tri glavna funkcionalna vezja, ki se uporabljajo v tem sledilnem mehanizmu, vključujejo generator pometajoče napetosti za nadzor napetosti kolektorja, generator koraka osnovnega toka za nadzor osnovnega toka z enakim številom korakov generatorja pronica napetosti in časovno vezje za spreminjanje osnovnega toka za vsak zagon napetosti.

Transistor Curve Tracer

Napetostni generator napetosti ponavlja Vs s časovnim obdobjem večkrat na tranzistor. To napetost raztezanja je mogoče opaziti v osciloskopu in tudi osnovni vir toka poveča osnovni tok IB v enakih inkrementalnih korakih za vsak zaporedni prehod napetosti s koraki, sinhroniziranimi na začetek vsakega prenosa napetosti kolektorja. Osnovni tok ponovi to zaporedje korakov in postane stabilen v zadnjem povečanem obdobju. Za vsako vezje so na voljo izbirna stikala za spreminjanje vhodnih pogojev.

Dobiček toka tranzistorja se določi z:

b = DIc / DIB

Kjer je nastavitev stikala za izbiro korakov predstavljena kot DIB.

Zato lahko iz zgornje valovne oblike v osciloskopu določimo trenutni dobiček tranzistorja. Sledilnik krivulje tranzistorja tako omogoča iskanje različnih parametrov tranzistorja in tudi analizo njegovih valovnih oblik za različne vhodno spremenljive pogoje.

Projekt Arduino na Transistor Curve Tracer

Vezje Transistor Curve Tracer na osnovi Arduina

To vezje je izvedeno z uporabo potenciometra, priključenega na dno tranzistorja za spreminjanje osnovnega toka. Plošča Arduino uno se uporablja kot glavni krmilnik za zajem podatkov, ki pridobi analogne parametre osnovne, kolektorske in izvorne napetosti. Testirani tranzistor z dvema uporoma in enim potenciometrom pride pod preskusno vezje z uporabo Razvojna plošča Arduino .

S spreminjanjem potenciometra se osnovni tok spreminja in vrednosti napetosti baze, kolektorja in oddajnika odčitava Arduino z notranjim analogno-digitalni pretvornik . Programska koda Arduino je programirana tako, da se pridobljeni signali ADC nadalje obdelajo in izračunajo rezultati. Digitalizirane vrednosti, ki jih obdeluje ta krmilnik, najdejo spodnje parametre.

Ib je določen s (Vs - Vb) / Rb
In Ic do (5V - Vc) / Rc

Sledilnik tranzistorskih krivulj BiCMOS na osnovi Arduina

Te vrednosti osnovnih in kolektorskih tokov je treba narisati, da se določijo značilnosti tranzistorja. Za risanje teh vrednosti je serijska povezava USB povezana med krmilnikom Arduino in gostiteljskim računalnikom. Gostiteljski računalnik je sestavljen iz posebne vrste aplikacije za obdelavo in načrtovanje grafov. Programska oprema ali programi, kot sta SciLab in Octave, lahko berejo in izrisujejo vrednosti iz serijski kabel.

Napredek v zgornjem projektu Arduino je s povezovanjem Arduina za risanje grafov tranzistorja BiCMOS. Te krivulje dobimo z dvojnim vhodno-izhodnim sistemom od tirnice do tirnice Operacijski ojačevalnik , upori in kondenzatorji ter plošča za kruh brez spajkanja.

Skupna napetost se izbere s pomočjo izbirnega stikala za spreminjanje polarnosti PNP / NPN. Ta projekt je enak zgornjemu projektu, vendar se koda nekoliko razlikuje od prvega. Po sestavi in nalaganju kode na ploščo za razvoj strojne opreme obstaja potreba po napetostih iz tranzistorja z različnimi vrednostmi osnovnih tokov, ki jih lahko spreminja tudi programska koda.

Ta plošča Arduino obdela te vrednosti in jih pošlje računalniku za obdelavo in risanje vrednosti prek a serijski komunikacijski kabel . Kot podobno kot pri zgornjem projektu, aplikacijska programska oprema omogoča obdelavo in risanje pridobljenih podatkov za iskanje parametrov določenih tranzistorjev, kot so tranzistorji PMOS, NMOS, NPN in PNP.

To je preprost projekt Arduino z nekaj zunanjimi vezji za pridobitev tranzistorskih krivulj. Nekatere aplikacije projektov, ki temeljijo na Arduinu, so sistemi za avtomatizacijo stanovanj, nadzor ulične razsvetljave, podzemni sistemi za odkrivanje napak itd. Če želite kakršno koli pomoč v zvezi s temi projekti, ki temeljijo na Arduinu, za razvoj kode, diagramov vezij, simulacijske programske opreme in druge tehnične smernice, nas lahko dosežete s komentarjem spodaj.