Undervisning blir enkelt og effektivt hvis det blir et praktisk rike. Å vise noe praktisk med håndøvelse og konseptuelle demonstrasjoner hjelper alltid med å huske de lærte konseptene over lang tid enn de enkle teoretiske leksjonene. Dette kan skje med transistorkurvesporere for å kjenne begrepet hvordan transistoren fungerer . Dette er en enkel, god og praktisk måte å vite hvordan en transistor fungerer og å bestemme parametrene.

Kurvsporbruken utvides i dag for laboratoriebruk og andre kvalitetsanalyseformål. Dette konseptet med å implementere kurvespor ved hjelp av et Arduino-kort, gjør at studentene blir mer forståelige om transistoren og Arduino-teknologi.

Curve Tracer

En Curve-tracer er testutstyr som viser spenning til strømforholdet til komponenten. Det er flere bruksområder der disse IV kurve sporene gir visuell fremstilling av strøm- og spenningsbølgeformer med kvantitative målinger. Kurvesporingsutstyr består av maskinvarekretser for å teste forskjellige grunnleggende elektroniske komponenter som transistorer, dioder og andre halvlederinnretninger. Disse kurvesporene gjør det mulig for oss å analysere bølgeformene for å finne forskjellige parametere som forsterkning, impedans, forskyvning osv.

Curve-tracer

Ovennevnte krets viser hvordan en enkel kurvespor fungerer for en enhet under test (DUT). En trinnvis transformator er koblet til en bro likeretter krets som konverterer AC til pulserende DC forsyning . Enheten som testes er koblet til gjennom en seriemotstand for å begrense strømmen. Spenning og strømbølger i Cathode Ray Oscilloscope (CRO) varieres ved å variere inngangsspenningen påført av den variable transformatoren. På denne måten kan man analysere og observere kurvene ved hjelp av kurvespor.

Transistor Curve Tracer

Transistor er en strømstyrt enhet hvor kollektor-til-emitter-spenningsstrømmen styres ved å variere basestrømmen som påføres transistorens baseterminal. En transistorkurve er et instrument som måler transistorparametrene som strømforsterkning, impedans og spenning. Den genererer og viser et sett med kurver for kollektorstrøm IC versus kollektor til emitterspenning VCE for forskjellige verdier av grunnstrømmen. Fra disse kurvene kan transistorstrømforsterkningen bestemmes.

Tre hovedfunksjonelle kretser som brukes i denne sporeren inkluderer en feiespenningsgenerator for å kontrollere kollektorspenningen, en basestrømtrinngenerator for å kontrollere basestrømmen med like mange trinn av spenningssipgeneratoren, og en tidskrets for å endre basestrømmen for hver start av spenningssveipingen.

Transistor Curve Tracer

Feiespenningsgeneratoren bruker Vs med en tidsperiode gjentatt på transistoren. Denne sveipespenningen kan observeres i oscilloskop, og basestrømkilden øker også basisstrømmen IB i like trinnvise trinn for hver påfølgende sveiping med trinnene synkronisert til begynnelsen av hver kollektorspenningsfeie. Basestrømmen gjentar denne trinnsekvensen og blir stabil for den siste inkrementerte perioden. Velgerbrytere er gitt for hver krets for å variere inngangsforholdene.

Transistorstrømforsterkningen bestemmes av:

b = DIc / DIB

Hvor representeres innstillingen av trinnvelgerbryteren som DIB.

Derfor, fra den ovennevnte bølgeformen i oscilloskopet, kan vi bestemme transistorens nåværende forsterkning. Dermed muliggjør transistorkurvesporeren å finne forskjellige parametere for transistoren, og gir også analyse av bølgeformene for forskjellige inngangsvarierende forhold.

Arduino-prosjekt på Transistor Curve Tracer

Arduino-basert Transistor Curve Tracer-krets

Denne kretsen er implementert ved bruk av et potensiometer koblet til en transistorbase for å variere basestrømmen. Arduino uno-kort brukes som en hovedkontroll for datainnsamling som tilegner seg de analoge parametrene til basen, samleren og kildespenningen. En transistor med to motstander og ett potensiometer kommer under kretsene under testen med bruk av Arduino utviklingstavle .

Ved å variere potensiometeret blir basisstrømmen variert, og basespennings-, kollektor- og emitterspenningsverdiene blir lest av Arduino med en intern analog til digital omformer . Arduino-programkoden er programmert på en slik måte at de ervervede signalene til ADC behandles videre og resultatene blir beregnet. De digitaliserte verdiene som behandles av denne kontrolleren, finner parametrene nedenfor.

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

Arduino-basert BiCMOS Transistor Curve Tracer

Disse verdiene av base- og kollektorstrømmer må tegnes for å bestemme transistorens egenskaper. For å plotte disse verdiene er USB-seriell kobling koblet mellom Arduino-kontrolleren og vertsdatamaskinen. Vertsdatamaskinen består av en spesiell applikasjonstype for å behandle og plotte grafene. Programvare eller programmer som SciLab og Octave kan lese og plotte verdiene fra seriell kabel.

Fremgang til ovennevnte Arduino-prosjekt er ved å koble Arduino for å plotte grafene til BiCMOS-transistoren. Disse kurvene er oppnådd ved dobbel skinne-til-skinne-I / U Operasjonsforsterker motstander og kondensatorer og loddfritt brødbrett.

Bulkspenning velges ved å bruke en bryter for å endre PNP / NPN-polariteten. Dette prosjektet er det samme som ovennevnte prosjekt, men koden er noe forskjellig fra det første. Etter å ha samlet og lastet opp koden i maskinvareutviklingskortet, er det krav om spenninger fra transistoren med forskjellige verdier av grunnstrømmene, som også kan endres av programkoden.

Dette Arduino-kortet behandler disse verdiene og sender det til datamaskinen for å behandle og plotte verdiene via en seriell kommunikasjonskabel . Som ligner på det ovennevnte prosjektet, tillater applikasjonsprogramvare å behandle og plotte innhentede data for å finne parametere for bestemte transistorer som PMOS, NMOS, NPN og PNP-transistorer.

Dette er et enkelt Arduino-prosjekt med noen få eksterne kretser for å oppnå transistorkurver. Noen av applikasjonene til Arduino-baserte prosjekter er hjemmeautomatiseringssystemer, gatelysstyringer, underjordiske kabelfeildeteksjonssystemer etc. Hvis du vil ha noen form for hjelp angående disse Arduino-baserte prosjektene for å utvikle kode, kretsskjemaer, simuleringsprogramvare og annen teknisk veiledning, kan du nå oss ved å kommentere nedenfor.