Nastava postaje laka i učinkovita ako postane praktično područje. Prikazivanje nečega praktično pomoću ručne prakse i konceptualnih demonstracija uvijek pomažu u pamćenju naučenih koncepata tijekom dugog vremenskog razdoblja od objašnjenja jednostavnih teorijskih lekcija. To bi se moglo dogoditi tranzistorskim krivuljama za praćenje krivulja da bi se znao koncept kako tranzistor radi . Ovo je jednostavan, dobar i praktičan način za upoznavanje rada tranzistora i određivanje njegovih parametara.

Upotreba tragača krivulja danas se širi za laboratorijsku uporabu i druge svrhe analize kvalitete. Ovaj koncept primjene tragača krivulja pomoću Arduino ploče omogućuje učenicima da postanu razumljiviji o tranzistoru i Arduino tehnologija.

Tragač krivulja

Tragač krivulja je ispitna oprema koja prikazuje odnos napona i struje komponente. Postoji nekoliko područja primjene u kojima ovi I-V tragovi krivulja pružaju vizualni prikaz valnih oblika struje i napona kvantitativnim mjerenjima. Oprema za praćenje krivulja sastoji se od hardverskih sklopova za ispitivanje različitih osnovne elektroničke komponente poput tranzistora, dioda i ostalih poluvodičkih uređaja. Ovi tragovi krivulja omogućuju nam analizu valnih oblika za pronalaženje različitih parametara poput pojačanja, impedancije, pomaka itd.

Tragač krivulje

Gornji sklop pokazuje kako jednostavan trag krivulje djeluje na uređaju koji se ispituje (DUT). Stepeni transformator spojen je na most ispravljački krug koji pretvara izmjeničnu struju u pulsirajuću istosmjernu opskrbu . Ispitivani uređaj povezan je serijskim otpornikom radi ograničavanja struje. Valovi napona i struje u Katodni osciloskop (CRO) variraju variranjem ulaznog napona koji primjenjuje promjenjivi transformator. Na taj način se mogu analizirati i promatrati krivulje pomoću tragača krivulja.

Tragistor krivulje tranzistora

Tranzistor je uređaj kojim se kontrolira struja, pri čemu se struja napona kolektora do emitora kontrolira promjenom osnovne struje koja se primjenjuje na osnovni terminal tranzistora. Tragist krivulje tranzistora instrument je koji mjeri parametre tranzistora poput pojačanja struje, impedancije i napona proboja. On generira i prikazuje skup krivulja struje kolektora IC naspram kolektora za emitiranje napona VCE za različite vrijednosti osnovne struje. Iz ovih krivulja može se odrediti pojačanje struje tranzistora.

Tri glavna funkcionalna kruga koja se koriste u ovom uređaju za praćenje uključuju generator naponskog napona za upravljanje naponom kolektora osnovni strujni generator baze za upravljanje osnovnom strujom s jednakim brojem koraka generatora propuštanja napona i vremenski krug za promjenu osnovne struje za svaki početak čišćenja napona.

Tragistor krivulje tranzistora

Generator naponskog napona primjenjuje Vs s vremenskim razdobljem neprekidno na tranzistor. Ovaj napon pomeranja može se opaziti u osciloskopu. Također, izvor bazne struje povećava osnovnu struju IB u jednakim inkrementalnim koracima za svako uzastopno pomicanje napona s koracima sinkroniziranim na početak svakog čišćenja napona kolektora. Bazna struja ponavlja ovaj slijed koraka i postaje stabilna tijekom zadnjeg povećanog razdoblja. Prekidači za odabir predviđeni su za svaki krug kako bi varirali ulazne uvjete.

Pojačanje struje tranzistora određuje se prema:

b = DIc / DIB

Gdje je postavka prekidača za odabir koraka predstavljena kao DIB.

Prema tome, iz gornjeg valnog oblika u osciloskopu možemo odrediti trenutni dobitak tranzistora. Dakle, tragistor krivulje tranzistora omogućuje pronalaženje različitih parametara tranzistora, a također pruža analizu njegovih valnih oblika za različite ulazne različite uvjete.

Arduino projekt na Transistor Curve Tracer

Sklop kruga trazitora krivulja zasnovanih na Arduinu

Ovaj se krug provodi pomoću potenciometra povezanog na bazu tranzistora za promjenu struje baze. Arduino uno ploča koristi se kao glavni kontroler za prikupljanje podataka koji dobiva analogne parametre napona baze, kolektora i izvora. Tranzistor s dva otpornika i jednim potenciometrom dolazi pod sklop pod testom uz upotrebu Arduino razvojna ploča .

Varirajući potenciometar, osnovna struja varira, a vrijednosti napona baze, kolektora i emitora Arduino očitava s unutarnjim analogno u digitalni pretvarač . Programski kod Arduino programiran je na takav način da se stečeni signali ADC-a dalje obrađuju i izračunavaju rezultati. Digitalizirane vrijednosti koje obrađuje ovaj kontroler pronalaze dolje navedene parametre.

Ib je određen sa (Vs - Vb) / Rb
I Ic prema (5V - Vc) / Rc

Sustav za praćenje krivulja tranzistorskih krivulja BiCMOS na bazi Arduina

Ove vrijednosti struje baze i kolektora moraju se ucrtati kako bi se odredile karakteristike tranzistora. Za crtanje tih vrijednosti, USB serijska veza povezana je između Arduino kontrolera i glavnog računala. Glavno računalo sastoji se od posebne vrste aplikacije za obradu i crtanje grafova. Softver ili programi poput SciLab i Octave mogu čitati i iscrtavati vrijednosti iz serijski kabel.

Napredak u gore navedenom Arduino projektu je povezivanjem Arduina za crtanje grafova BiCMOS tranzistora. Te se krivulje dobivaju dvostrukim I / O tračnica-šina Operacijsko pojačalo , otpornici i kondenzatori i ploča za kruh bez lema.

Skupni napon odabire se pomoću preklopne sklopke za promjenu polariteta PNP / NPN. Ovaj je projekt isti kao i gornji projekt, ali kôd se ponešto razlikuje od prvog. Nakon sastavljanja i učitavanja koda na ploču za razvoj hardvera, postoji zahtjev za naponima na tranzistoru s različitim vrijednostima baznih struja, koje također može mijenjati programski kod.

Ova Arduino ploča obrađuje te vrijednosti i šalje ih računalu za obradu i crtanje vrijednosti putem a serijski komunikacijski kabel . Kao slično gore navedenom projektu, aplikativni softver omogućuje obradu i grafički prikaz prikupljenih podataka za pronalaženje parametara pojedinih tranzistora poput PMOS, NMOS, NPN i PNP tranzistora.

Ovo je jednostavan Arduino projekt s nekoliko vanjskih sklopova za dobivanje tranzistorskih krivulja. Neke od primjena projekata zasnovanih na Arduinu su sustavi kućne automatizacije, kontrole uličnog osvjetljenja, podzemni sustavi za otkrivanje kvarova itd. Ako želite bilo kakvu pomoć u vezi s tim projektima zasnovanima na Arduinu, za razvoj koda, shematskih shema, simulacijskog softvera i ostalih tehničkih smjernice, možete nas kontaktirati komentarom u nastavku.