Yarimo'tkazgich egri chizig'i: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

SALOMATLAR!

Har qanday qurilmaning ishlash xususiyatlarini bilish, uni tushunish uchun zarurdir. Loyiha sizning uyingizda, diodlarning egri chiziqlarini, NPN tipidagi bipolyar o'tish tranzistorlarini va n-tipli MOSFET-larni chizishga yordam beradi!

Xarakterli egri chiziqlar nima ekanligini bilmaganlar uchun: xarakterli egri chiziqlar - bu qurilmaning ikkita terminali orqali oqim va kuchlanish o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadigan grafikalar. 3 terminalli qurilma uchun bu grafik uchinchi terminalning o'zgaruvchan parametri uchun tuziladi. Diodlar, rezistorlar, LEDlar va boshqalar kabi ikkita terminalli qurilmalar uchun xarakteristikalar qurilma terminallaridagi kuchlanish va qurilma orqali o'tayotgan oqim o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi. 3-terminal qurilmasi uchun, agar 3-terminal nazorat pimi vazifasini bajarsa yoki saralasa, kuchlanish-tok aloqasi 3-terminal holatiga ham bog'liq va shuning uchun xarakteristikalar ham uni o'z ichiga olishi kerak.

Yarimo'tkazgichli egri chiziq - diod, BJT, MOSFET kabi qurilmalar uchun egri chizish jarayonini avtomatlashtiruvchi qurilma. Ajratilgan egri chiziqli izlovchilar odatda qimmat va ixlosmandlar uchun arzon. Asosiy elektron qurilmalarning I-V xususiyatlarini olish imkoniyatiga ega bo'lgan oson ishlaydigan qurilma, ayniqsa, elektronika bilan shug'ullanadigan talabalar, havaskorlar uchun juda foydali bo'ladi.

Ushbu loyihani elektronika bo'yicha asosiy kursga aylantirish va op -amper, PWM, zaryad nasoslari, voltaj regulyatorlari kabi tushunchalar, har qanday mikrokontrollerda ba'zi kodlashlar kerak bo'ladi. Agar sizda bu ko'nikmalar bo'lsa, tabriklayman, siz borishga tayyormiz !!

Yuqoridagi mavzularga havolalar uchun men ba'zi havolalarni foydali deb topdim:

www.allaboutcircuits.com/technical-article…

www.allaboutcircuits.com/textbook/semicond…

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

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

1 -qadam: Uskunani tushunish

Kuzatuvchi noutbukga, DUT (sinovdan o'tayotgan qurilma) esa taxtada joylashgan uyalarga ulangan bo'lar edi. Keyin noutbukda xarakterli egri chiziq paydo bo'ladi.

Men MSP430G2553 -ni mikrokontroller sifatida ishlatardim, lekin siz dizaynga yondashuvni tushunganingizda, har qanday tekshirgichdan foydalanish mumkin.

Buning uchun berilgan yondashuvga amal qilindi.

● Qurilma kuchlanishining har xil qiymatlarida qurilma oqimining qiymatini olish uchun bizga ortib borayotgan signal kerak (Ramp signaliga o'xshash). Egri chizish uchun etarli miqdordagi nuqtalarni olish uchun biz qurilmaning kuchlanishining 100 xil qiymatiga moslamani tekshirishni tanlaymiz. Buning uchun bizga 7 bitli rampali signal kerak. Bu PWMni ishlab chiqarish va past o'tkazgichli filtrdan o'tkazish orqali olinadi.

● Qurilmaning xususiyatlarini BJT -dagi asosiy oqimning har xil qiymatlari va MOSFET -larda eshik kuchlanishining har xil qiymatlari bo'yicha chizish kerak bo'lgani uchun, rampa signalining yonida zinapoya signalini yaratish kerak. Tizim imkoniyatlarini cheklab, biz asosiy oqim/eshik kuchlanishining har xil qiymatlari uchun 8 ta egri chizishni tanlaymiz. Shunday qilib, bizga 8-darajali yoki 3-bitli zinapoyaning to'lqin shakli kerak. Bu PWMni ishlab chiqarish va past o'tkazgichli filtrdan o'tkazish orqali olinadi.

● Bu erda ta'kidlash kerak bo'lgan muhim nuqta shundaki, biz 8-darajali zinapoyaning har bir qadamini takrorlash uchun rampaning butun signaliga muhtojmiz, shuning uchun rampa signalining chastotasi zinapoyadan 8 baravar ko'p bo'lishi kerak va ular vaqt bo'lishi kerak. sinxronlashtirilgan. Bunga PWM avlodini kodlashda erishiladi.

● DUT kollektori/drenaji/anodi kuchlanish bo'luvchi palladan keyin mikrokontrollerning ADS ga osiloskopga X o'qi sifatida beriladigan signalni olish uchun tekshiriladi.

● DUT bilan ketma-ket oqim sezgichli rezistor qo'yiladi, undan keyin differentsial kuchaytirgich, kuchlanish bo'luvchi sxemasidan so'ng, Y-o'qi/ mikrokontrollerning ADC-ga osiloskopga berilishi mumkin bo'lgan signalni oladi.

● Shundan so'ng, ADC qiymatlarni kompyuter qurilmasiga uzatiladigan UART registrlariga o'tkazadi va bu qiymatlar python skript yordamida tuziladi.

Endi siz sxemani tuzishni davom ettirishingiz mumkin.

2 -qadam: Uskuna yaratish

Keyingi va juda muhim qadam - bu uskunani yaratish.

Uskuna murakkab bo'lgani uchun men PCB ishlab chiqarishni taklif qilaman. Ammo agar sizda jasorat bo'lsa, non paneliga ham borishingiz mumkin.

Kengash 5V kuchlanishli, MSP uchun 3.3V, op -amp uchun +12V va -12V. 3.3V va +/- 12V 5V dan LM1117 va XL6009 regulyatori (uning moduli mavjud, men uni alohida qismlardan yasaganman) va zaryad nasosi yordamida ishlab chiqariladi.

UART -dan USB -ga ma'lumotlarni uzatish qurilmasi kerak. Men CH340G ishlatganman.

Keyingi qadam sxematik va taxtali fayllarni yaratish bo'ladi. Men o'z vositam sifatida EAGLE CAD -dan foydalandim.

Ma'lumot uchun fayllar yuklangan.

3 -qadam: Kodlarni yozish

Uskunani yaratdingizmi? Barcha nuqtalarda sinov qilingan kuchlanish qutblari?

Ha bo'lsa, hozir kodni beraylik!

Men MSP -ni kodlash uchun CCS -dan foydalandim, chunki bu platformalar menga qulay.

Grafikni ko'rsatish uchun Python -ni o'z platformam sifatida ishlatganman.

Qo'llaniladigan mikrokontroller tashqi qurilmalari:

· PWM yaratish uchun taqqoslash rejimida Timer_A (16 bit).

· ADC10 (10 bit) qiymatlarni kiritish uchun.

· Ma'lumotni uzatish uchun UART.

Kod fayllari sizga qulay bo'lishi uchun berilgan.

4 -qadam: uni qanday ishlatish kerak?

Tabriklaymiz! Qolganlarning hammasi izdoshning ishi.

Agar yangi egri chiziqli qurilma bo'lsa, uning 50k ohmli trim potini o'rnatish kerak bo'ladi.

Buni potentsiometr o'rnini o'zgartirish va BJT IC-VCE grafigini kuzatish orqali amalga oshirish mumkin. Eng past egri (IB = 0 uchun) X o'qi bilan mos keladigan pozitsiya, bu trim potning aniq pozitsiyasi bo'ladi.

· Yarimo'tkazgichlar egri chizig'ini kompyuterning USB portiga ulang. Qizil rangli LED yonadi, bu karta yoqilganligini ko'rsatadi.

· Agar bu BJT /diodli qurilma bo'lsa, uning egri chizig'ini chizish kerak bo'lsa, jumper JP1ni ulamang. Ammo agar bu MOSFET bo'lsa, sarlavhani ulang.

· Buyruqlar satriga o'ting

· Python skriptini ishga tushiring

· DUT terminallarining sonini kiriting.

· Dastur ishlashini kuting.

· Grafik chizilgan.

Baxtli qilish!