L'insegnamento diventa facile ed efficace se diventa un regno pratico. Mostrare qualcosa praticamente con la pratica in mano e le dimostrazioni concettuali aiuta sempre a ricordare i concetti appresi per un lungo periodo di tempo rispetto alle semplici spiegazioni delle lezioni teoriche. Questo potrebbe accadere con i traccianti della curva del transistor di cui conoscere il concetto come funziona il transistor . Questo è un modo semplice, buono e pratico per conoscere il funzionamento di un transistor e determinarne i parametri.

L'utilizzo del tracciatore di curve si sta espandendo oggigiorno per l'utilizzo in laboratorio e altri scopi di analisi della qualità. Questo concetto di implementazione del tracciante della curva utilizzando una scheda Arduino consente agli studenti di essere più comprensibili sul transistor e Tecnologia Arduino.

Curve Tracer

Un Curve-tracer è un'apparecchiatura di prova che mostra la relazione tra tensione e corrente del componente. Esistono diverse aree di applicazione in cui questi traccianti della curva I-V forniscono una rappresentazione visiva delle forme d'onda di corrente e tensione con misurazioni quantitative. L'apparecchiatura di tracciamento della curva è costituita da circuiti hardware per testare vari componenti elettronici di base come transistor, diodi e altri dispositivi a semiconduttore. Questi traccianti della curva ci consentono di analizzare le forme d'onda per trovare diversi parametri come guadagno, impedenza, offset, ecc.

Tracciatore di curve

Il circuito sopra mostra come funziona un semplice tracciatore di curve per un dispositivo in prova (DUT). Un trasformatore step-down è collegato a un circuito raddrizzatore a ponte che converte l'alimentazione CA in CC pulsante . Il dispositivo in prova è collegato tramite una resistenza in serie per limitare la corrente. Onde di tensione e corrente in Oscilloscopio a raggi catodici (CRO) vengono variati variando la tensione di ingresso applicata dal trasformatore variabile. In questo modo, si possono analizzare e osservare le curve utilizzando il curve tracer.

Transistor Curve Tracer

Il transistor è un dispositivo controllato in corrente in cui la corrente di tensione dal collettore all'emettitore è controllata variando la corrente di base applicata al terminale di base del transistor. Un tracciante della curva del transistor è uno strumento che misura i parametri del transistor come guadagno di corrente, impedenza e tensioni di rottura. Genera e visualizza una serie di curve della corrente del collettore IC rispetto alla tensione dal collettore all'emettitore VCE per diversi valori della corrente di base. Da queste curve è possibile determinare il guadagno di corrente del transistor.

Tre circuiti funzionali principali utilizzati in questo tracciante includono un generatore di tensione di scansione per controllare la tensione del collettore, un generatore di gradini di corrente di base per controllare la corrente di base con lo stesso numero di incrementi del generatore di filtraggio di tensione e un circuito di temporizzazione per modificare la corrente di base per ad ogni inizio della scansione di tensione.

Transistor Curve Tracer

Il generatore di tensione di sweep applica Vs con un periodo di tempo ripetutamente al transistor. Questa tensione di scansione può essere osservata nell'oscilloscopio e anche la sorgente di corrente di base aumenta la corrente di base IB in passi incrementali uguali per ogni scansione di tensione consecutiva con le fasi sincronizzate all'inizio di ciascuna scansione di tensione del collettore. La corrente di base ripete questa sequenza di passi e diventa stabile per l'ultimo periodo incrementato. Sono previsti selettori per ogni circuito per variare le condizioni di ingresso.

Il guadagno di corrente del transistor è determinato da:

b = DIc / DIB

Dove, l'impostazione del selettore del passo è rappresentata come DIB.

Pertanto, dalla forma d'onda sopra nell'oscilloscopio, possiamo determinare il guadagno di corrente del transistor. Pertanto, il tracciatore della curva del transistor consente di trovare diversi parametri del transistor e fornisce anche l'analisi delle sue forme d'onda per diverse condizioni di variazione di ingresso.

Progetto Arduino su Transistor Curve Tracer

Circuito Transistor Curve Tracer basato su Arduino

Questo circuito è implementato con l'uso di un potenziometro collegato a una base di transistor per variare la corrente di base. La scheda Arduino uno viene utilizzata come controller di acquisizione dati principale che acquisisce i parametri analogici delle tensioni di base, collettore e sorgente. Un transistor con due resistori e un potenziometro rientra nella circuiteria sotto test con l'uso di Scheda di sviluppo Arduino .

Variando il potenziometro, la corrente di base viene variata ei valori di tensione di base, collettore ed emettitore vengono letti da Arduino con un convertitore da analogico a digitale . Il codice del programma Arduino è programmato in modo tale che i segnali acquisiti dell'ADC vengano ulteriormente elaborati e i risultati vengano calcolati. I valori digitalizzati elaborati da questo controller trovano i parametri seguenti.

Ib è determinato da (Vs - Vb) / Rb
E Ic di (5V - Vc) / Rc

Tracciatore della curva del transistor BiCMOS basato su Arduino

Questi valori delle correnti di base e del collettore devono essere tracciati per determinare le caratteristiche del transistor. Per tracciare questi valori, il collegamento seriale USB è collegato tra il controller Arduino e il computer host.Il computer host è costituito da un tipo speciale di applicazione per elaborare e tracciare i grafici.Il software o programmi come SciLab e Octave possono leggere e tracciare i valori dal cavo seriale.

L'avanzamento al progetto Arduino di cui sopra è il collegamento di Arduino per tracciare i grafici del transistor BiCMOS. Queste curve sono ottenute da un doppio I / O rail-to-rail Amplificatore operazionale , resistori e condensatori e breadboard senza saldatura.

La tensione di massa viene selezionata utilizzando un selettore per modificare la polarità PNP / NPN. Questo progetto è lo stesso del progetto precedente, ma il codice è leggermente diverso dal primo. Dopo aver compilato e caricato il codice nella scheda di sviluppo hardware, è richiesta una tensione dal transistor con diversi valori delle correnti di base, che possono essere modificate anche dal codice del programma.

Questa scheda Arduino elabora questi valori e li invia al computer per elaborare e tracciare i valori tramite un file cavo di comunicazione seriale . Analogamente al progetto di cui sopra, il software applicativo consente di elaborare e tracciare i dati acquisiti per la ricerca di parametri di particolari transistor come transistor PMOS, NMOS, NPN e PNP.

Questo è un semplice progetto Arduino con alcuni circuiti esterni per ottenere le curve del transistor. Alcune delle applicazioni dei progetti basati su Arduino sono i sistemi di automazione domestica, i controlli dell'illuminazione stradale, i sistemi di rilevamento dei guasti dei cavi sotterranei, ecc. Se desideri qualsiasi tipo di aiuto riguardo a questi progetti basati su Arduino per lo sviluppo di codice, schemi circuitali, software di simulazione e altro tecnico guida, puoi raggiungerci commentando di seguito.