Жартылай өткізгіштердің қисық сызықтары: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

СӘЛЕМ!

Бұл туралы түсінік алу үшін кез келген құрылғының жұмыс сипаттамаларын білу қажет. Бұл жоба үйде ноутбукта диодтардың, NPN типті биполярлық транзисторлардың және n типті MOSFET қисық сызықтарын құруға көмектеседі!

Қандай қисық сызықтар екенін білмейтіндер үшін: сипаттамалық қисықтар - бұл құрылғының екі терминалындағы ток пен кернеудің арасындағы байланысты көрсететін графиктер. 3 терминалды құрылғы үшін бұл график үшінші терминалдың өзгермелі параметріне арналған. Диодтар, резисторлар, светодиодтар және тағы басқалар сияқты 2 терминалды құрылғы үшін сипаттамалар құрылғы терминалдарындағы кернеу мен құрылғы арқылы өтетін ток арасындағы байланысты көрсетеді. 3-ші терминал басқару түйреуіші немесе сұрыптаушы ретінде жұмыс істейтін 3 терминалды құрылғы үшін кернеу-ток қатынасы 3-ші терминалдың күйіне де тәуелді, сондықтан сипаттамаларға оны да қосу керек.

Жартылай өткізгіштік қисық іздеуші - бұл диод, BJT, MOSFET сияқты құрылғылар үшін қисық сызу процесін автоматтандыратын құрылғы. Арнайы қисық сызғыштар әдетте қымбат және энтузиастар үшін қол жетімді емес. Негізгі электронды құрылғылардың I-V сипаттамаларын алуға қабілетті оңай жұмыс істейтін құрылғы, әсіресе электроникаға қызығатын студенттер үшін өте пайдалы болады.

Бұл жобаны электрониканың негізгі курсына айналдыру үшін және ампер, PWM, зарядты сорғылар, кернеу реттегіштері сияқты түсініктер қажет, кез келген микроконтроллерде кодтау қажет. Егер сізде бұл дағдылар болса, құттықтаймын, сіз баруға дайынсыз !!

Жоғарыдағы тақырыптар бойынша сілтемелер үшін мен пайдалы деп таптым.

www.allaboutcircuits.com/technical-article…

www.allaboutcircuits.com/textbook/semicond…

www.electronicdesign.com/power/charge-pump-…

www.electronics-tutorials.ws/opamp/opamp_1….

1 -қадам: Жабдықты түсіну

Бақылаушы ноутбукке, ал DUT (сыналатын құрылғы) тақтадағы ұяларға қосылады. Содан кейін ноутбукта сипаттамалық қисық пайда болады.

Мен MSP430G2553 -ті микроконтроллер ретінде қолдандым, бірақ дизайнға деген көзқарасты түсінгеннен кейін кез келген контроллерді қолдануға болады.

Ол үшін берілген тәсіл орындалды.

● Құрылғы кернеуінің әр түрлі мәндеріндегі құрылғы токының мәндерін алу үшін бізге сигналдың жоғарылауы қажет (Рампа сигналы сияқты). Қисық сызық үшін нүктелердің жеткілікті санын алу үшін біз құрылғы кернеуінің 100 әр түрлі мәніне зондтауды таңдаймыз. Бұл үшін бізге 7 биттік рампалық сигнал қажет. Бұл PWM генерациялау және төмен өткізу сүзгісі арқылы өту арқылы алынады.

● Біз құрылғы сипаттамаларын BJT базалық токтың әр түрлі мәндерінде және MOSFET жағдайында қақпа кернеуінің әр түрлі мәндерінде салуымыз керек болғандықтан, рампалы сигналмен қатар баспалдақ сигналын жасау қажет. Жүйелік мүмкіндікті шектей отырып, біз базалық ток/қақпа кернеуінің әр түрлі мәндері үшін 8 қисық сызуды таңдаймыз. Осылайша бізге 8 деңгейлі немесе 3 биттік баспалдақтың толқындық формасы қажет. Бұл PWM генерациялау және төмен өткізу сүзгісі арқылы өту арқылы алынады.

● Бұл жерде ескеретін маңызды жайт, бізге 8 деңгейлі баспалдақ сигналының әр қадамы үшін қайталау үшін барлық рампалық сигнал қажет, осылайша рампалық сигнал жиілігі баспалдақ сигналынан 8 есе көп болуы керек және олар уақыт болуы керек. синхрондалған. Бұл PWM генерациясын кодтауда қол жеткізіледі.

● DUT коллекторы/дренажды/анодты кернеу бөлгіш тізбегінен кейін микроконтроллердің осциллографына/осіне Х осі ретінде берілетін сигналды алу үшін зерттеледі.

● Ағымдық сезімтал резистор DUT тізбегімен орналастырылады, одан кейін дифференциалды күшейткішпен осциллографқа Y осі ретінде/ микроконтроллердің ADC кернеу бөлгіш контурынан берілетін сигналды алуға болады.

● Осыдан кейін, ADC мәндерді ДК құрылғысына беру үшін UART регистрлеріне аударады және бұл мәндер питон сценарийі арқылы сызылады.

Енді сіз тізбекті құруды жалғастыра аласыз.

2 -қадам: аппараттық құралдарды жасау

Келесі және өте маңызды қадам - бұл аппараттық құралдарды жасау.

Жабдық күрделі болғандықтан, мен ПХД өндірісін ұсынар едім. Егер сізде батылдық болса, сіз нанға да бара аласыз.

Тақтада 5В кернеуі бар, MSP үшін 3.3V, оптық күшейткіш үшін +12V және -12V. 3.3V және +/- 12V 5V-дан LM1117 және XL6009 реттегіші (оның модулі қол жетімді, мен оны дискретті компоненттерден жасадым) және зарядтау сорғысы арқылы шығарылады.

UART -тан USB -ге деректерді түрлендіру құрылғысы қажет. Мен CH340G қолдандым.

Келесі қадам схемалық және тақта файлдарын құру болады. Мен өз құралым ретінде EAGLE CAD қолдандым.

Файлдар сілтеме үшін жүктеледі.

3 -қадам: кодтарды жазу

Аппараттық құралды? Барлық нүктелерде тексерілген кернеудің полярлықтары?

Егер иә болса, қазір кодты жіберейік!

Мен MSP -ті кодтау үшін CCS -ті қолдандым, себебі бұл платформалар маған ыңғайлы.

Графикті көрсету үшін мен Python -ды платформа ретінде қолдандым.

Микроконтроллердің қосымша құрылғылары:

· PWM генерациялау үшін Timer_A (16 биттік) салыстыру режимінде.

· ADC10 (10 биттік) енгізу мәндеріне.

· Деректерді жіберу үшін UART.

Сізге ыңғайлы болу үшін код файлдары берілген.

4 -қадам: Оны қалай қолдануға болады?

Құттықтаймын! Тек іздеушінің жұмысы ғана қалады.

Егер жаңа қисық іздеуші болса, оның жиілігі 50к Ом болуы керек.

Мұны потенциометрдің орнын өзгерту және BJT IC-VCE графигін бақылау арқылы жасауға болады. Ең төменгі қисық (IB = 0 үшін) X-Axis-ке сәйкес келетін орын, бұл кастрюльдің дәл орналасуы болады.

· ДК -нің USB портына жартылай өткізгіштердің қисық сызықтарын қосыңыз. Қызыл жарық диоды жанады, бұл тақта қосылғанын көрсетеді.

· Егер бұл қисықтары сызылатын BJT /диодты құрылғы болса, JP1 қосқышын қоспаңыз. Бірақ егер бұл MOSFET болса, тақырыпты қосыңыз.

· Пәрмен жолына өтіңіз

· Python сценарийін іске қосыңыз

· DUT терминалдарының санын енгізіңіз.

· Бағдарлама іске қосылғанша күтіңіз.

· График салынды.

Бақытты жасау!