Undervisning bliver let og effektiv, hvis det bliver en praktisk verden. At vise noget praktisk med praktisk praksis og konceptuelle demonstrationer hjælper altid med at huske de lærte begreber over en længere periode end de enkle teoretiske lektioners forklaringer. Dette kunne ske med transistorkurve sporere for at kende begrebet hvordan transistoren fungerer . Dette er en nem, god og praktisk måde at kende transistorens funktion og at bestemme dens parametre.

Curve tracer-anvendelsen udvides i dag til laboratoriebrug og andre formål med kvalitetsanalyse. Dette koncept med implementering af kurvetracer ved hjælp af et Arduino-kort gør det muligt for studerende at blive mere forståelige om transistoren og Arduino-teknologi.

Curve Tracer

En kurvetracer er testudstyr, der viser komponentens spænding til strømforhold. Der er flere anvendelsesområder, hvor disse IV kurve sporere giver visuel repræsentation af strøm- og spændingsbølgeformer med kvantitative målinger. Kurvesporingsudstyr består af hardwarekredsløb til at teste forskellige grundlæggende elektroniske komponenter som transistorer, dioder og andre halvlederindretninger. Disse kurvesporere gør det muligt for os at analysere bølgeformerne for at finde forskellige parametre som forstærkning, impedans, forskydning osv.

Curve-tracer

Ovenstående kredsløb viser, hvordan en simpel kurvespor fungerer til en enhed under test (DUT). En step-down transformer er forbundet til en bro ensretter kredsløb, der konverterer AC til pulserende DC forsyning . Enheden, der testes, er forbundet med en seriemodstand for at begrænse strømmen. Spændings- og strømbølger i Cathode Ray Oscilloscope (CRO) varieres ved at variere indgangsspændingen påført af den variable transformer. På denne måde kan man analysere og observere kurverne ved hjælp af kurvetracer.

Transistor Curve Tracer

Transistor er en strømstyret enhed, hvor kollektor-til-emitter-spændingsstrømmen styres ved at variere basisstrømmen, der påføres transistorens basisterminal. En transistorkurve-sporing er et instrument, der måler transistorparametrene som strømforstærkning, impedans og nedbrydningsspændinger. Det genererer og viser et sæt kurver for kollektorstrøm IC versus kollektor til emitter spænding VCE for forskellige værdier af basisstrømmen. Fra disse kurver kan transistorstrømforstærkningen bestemmes.

Tre hovedfunktionelle kredsløb, der bruges i denne sporingsenhed, inkluderer en fejespændingsgenerator til styring af kollektorspændingen, en basisstrømstrinsgenerator til styring af basisstrømmen med lige så mange trin af spændingssipgeneratoren og et tidskredsløb for at ændre basisstrøm hver start af spændingsfejningen.

Transistor Curve Tracer

Fejespændingsgeneratoren anvender V'er med en tidsperiode gentagne gange på transistoren. Denne fejespænding kan observeres i oscilloskop, og basestrømkilden øger også basisstrømmen IB i lige trin for hvert på hinanden følgende spændingsfejning med trinene synkroniseret til begyndelsen af hver kollektorspændingsfejning. Basisstrømmen gentager denne trinrækkefølge og bliver stabil i den sidste inkrementerede periode. Der er valgt omskiftere til hvert kredsløb for at variere indgangsbetingelserne.

Transistorens strømforstærkning bestemmes af:

b = DIc / DIB

Hvor, indstillingen af trinvælgerkontakten er repræsenteret som DIB.

Derfor kan vi fra ovenstående bølgeform i oscilloskopet bestemme transistorens nuværende forstærkning. Transistorkurve-sporeren gør det således muligt at finde forskellige parametre for transistoren og tilvejebringer også analysen af dens bølgeformer under forskellige indgangsvarierende betingelser.

Arduino-projekt på Transistor Curve Tracer

Arduino-baseret Transistor Curve Tracer-kredsløb

Dette kredsløb er implementeret ved brug af et potentiometer forbundet til en transistorbase for at variere basisstrømmen. Arduino uno-kort bruges som en hoveddataopsamlingscontroller, der erhverver de analoge parametre for basis-, kollektor- og kildespændinger. En transistor med to modstande og et potentiometer kommer under kredsløbet under testen med brug af Arduino udvikling bord .

Ved at variere potentiometeret varieres basisstrømmen, og basespændings-, kollektor- og emitterspændingsværdierne læses af Arduino med en intern analog til digital konverter . Arduino-programkoden er programmeret på en sådan måde, at de erhvervede signaler fra ADC behandles yderligere, og resultaterne beregnes. De digitaliserede værdier, der behandles af denne controller, finder nedenstående parametre.

Ib bestemmes af (Vs - Vb) / Rb
Og Ic af (5V - Vc) / Rc

Arduino-baseret BiCMOS Transistor Curve Tracer

Disse værdier af basis- og kollektorstrømme skal afbildes for at bestemme transistorens egenskaber. For at plotte disse værdier forbindes USB-serielt link mellem Arduino-controlleren og værtscomputeren. Værtscomputeren består af en speciel applikationstype til behandling og plotning af graferne. Software eller programmer som SciLab og Octave kan læse og plotte værdierne fra serielt kabel.

Fremskridt til ovenstående Arduino-projekt er ved at forbinde Arduino til at tegne graferne for BiCMOS-transistoren. Disse kurver opnås ved dobbelt skinne-til-skinne-I / O Operationsforstærker modstande og kondensatorer og loddet brødbræt.

Bulkspænding vælges ved hjælp af en vælgerkontakt til at ændre PNP / NPN-polariteten. Dette projekt er det samme som ovenstående projekt, men koden er noget anderledes end det første. Efter kompilering og upload af koden til hardwareudviklingskortet er der et krav om spændinger fra transistoren med forskellige værdier af basisstrømmene, som også kan ændres af programkoden.

Dette Arduino-kort behandler disse værdier og sender det til computeren for at behandle og plotte værdierne via en serielt kommunikationskabel . Som svarende til ovenstående projekt tillader applikationssoftware at behandle og plotte de erhvervede data til at finde parametre for bestemte transistorer som PMOS, NMOS, NPN og PNP transistorer.

Dette er et simpelt Arduino-projekt med et par eksterne kredsløb til opnåelse af transistorkurver. Nogle af anvendelserne af Arduino-baserede projekter er hjemmeautomatiseringssystemer, gadebelysningskontrolsystemer, underjordiske kabelfejlsystemer osv. Hvis du vil have nogen form for hjælp til disse Arduino-baserede projekter til udvikling af kode, kredsløbsdiagrammer, simuleringssoftware og andet teknisk vejledning, kan du nå os ved at kommentere nedenfor.