それが実践的な領域になれば、教えることは簡単で効果的になります。手持ちの練習と概念的なデモンストレーションで実際に何かを示すことは、単純な理論的なレッスンの説明よりも、長期間にわたって学んだ概念を思い出すのに常に役立ちます。これは、トランジスタカーブトレーサーで発生する可能性があります。トランジスタのしくみ。これは、トランジスタの動作を知り、そのパラメータを決定するための簡単で優れた実用的な方法です。

カーブトレーサーの使用は、実験室での使用やその他の品質分析の目的で、最近拡大しています。 Arduinoボードを使用してカーブトレーサーを実装するというこの概念により、学生はトランジスタについてより理解しやすくなり、 Arduinoテクノロジー。

カーブトレーサー

カーブトレーサーは、コンポーネントの電圧と電流の関係を表示するテスト機器です。これらのI-Vカーブトレーサーが定量的測定で電流および電圧波形の視覚的表現を提供するいくつかのアプリケーション分野があります。曲線追跡装置は、さまざまなテストを行うためのハードウェア回路で構成されています基本的な電子部品トランジスタ、ダイオード、その他の半導体デバイスのように。これらのカーブトレーサーを使用すると、波形を分析して、ゲイン、インピーダンス、オフセットなどのさまざまなパラメーターを見つけることができます。

カーブトレーサー

上記の回路は、単純なカーブトレーサーが被試験デバイス（DUT）に対してどのように機能するかを示しています。降圧変圧器はに接続されています ACを脈流DC電源に変換するブリッジ整流回路。テスト対象のデバイスは、電流を制限するために直列抵抗を介して接続されています。の電圧と電流の波ブラウン管オシロスコープ（CRO）可変変圧器によって印加される入力電圧を変化させることによって変化します。このようにして、カーブトレーサーを使用してカーブを分析および観察できます。

トランジスタカーブトレーサー

トランジスタは、トランジスタのベース端子に印加されるベース電流を変化させることによってコレクタからエミッタへの電圧電流が制御される電流制御デバイスです。トランジスタカーブトレーサーは、電流ゲイン、インピーダンス、ブレークダウン電圧などのトランジスタのパラメータを測定する機器です。ベース電流のさまざまな値について、コレクタ電流ICとコレクタからエミッタへの電圧VCEの一連の曲線を生成して表示します。この曲線から、トランジスタの電流利得を決定できます。

このトレーサーで使用される3つの主要な機能回路には、コレクター電圧を制御するスイープ電圧ジェネレーター、電圧浸透ジェネレーターの同じ増分数でベース電流を制御するベース電流ステップジェネレーター、およびベース電流を変更するタイミング回路が含まれます。電圧掃引のすべての開始。

トランジスタカーブトレーサー

スイープ電圧発生器は、周期のあるVsをトランジスタに繰り返し印加します。この掃引電圧はオシロスコープで観察できます。また、ベース電流源は、各コレクタ電圧掃引の開始に同期したステップで、連続する電圧掃引ごとに等しい増分ステップでベース電流IBを増加させます。ベース電流はこのステップシーケンスを繰り返し、最後にインクリメントされた期間安定します。入力条件を変えるために、各回路にセレクタスイッチが用意されています。

トランジスタの電流利得は次のように決定されます。

b = DIc / DIB

ここで、ステップセレクタスイッチの設定はDIBとして表されます。

したがって、上記のオシロスコープの波形から、トランジスタの電流利得を決定できます。したがって、トランジスタカーブトレーサーは、トランジスタのさまざまなパラメータを見つけることを可能にし、さまざまな入力変動条件の波形の分析も提供します。

トランジスタカーブトレーサーに関するArduinoプロジェクト

Arduinoベースのトランジスタカーブトレーサー回路

この回路は、トランジスタベースに接続されたポテンショメータを使用して実装され、ベース電流を変化させます。 Arduino unoボードは、ベース、コレクター、ソース電圧のアナログパラメーターを収集するメインデータ収集コントローラーとして使用されます。 2つの抵抗器と1つのポテンショメータを備えたトランジスタは、以下を使用してテスト対象の回路の下にあります。 Arduino開発ボード。

ポテンショメータを変化させることにより、ベース電流が変化し、ベース電圧、コレクタおよびエミッタ電圧の値が内部のArduinoによって読み取られますアナログ-デジタルコンバーター。 Arduinoプログラムコードは、ADCの取得信号がさらに処理され、結果が計算されるようにプログラムされています。このコントローラーによって処理されるデジタル化された値は、以下のパラメーターを見つけます。

Ibは（Vs – Vb）/ Rbによって決定されます
そしてIcby（5V – Vc）/ Rc

ArduinoベースのBiCMOSトランジスタカーブトレーサー

トランジスタの特性を決定するには、ベース電流とコレクタ電流のこれらの値をプロットする必要があります。これらの値をプロットするために、USBシリアルリンクがArduinoコントローラーとホストコンピューターの間に接続されています。ホストコンピューターは、グラフを処理およびプロットするための特別なタイプのアプリケーションで構成されています。SciLabやOctaveなどのソフトウェアまたはプログラムは、から値を読み取ってプロットできます。シリアルケーブル。

上記のArduinoプロジェクトへの進歩は、Arduinoを接続してBiCMOSトランジスタのグラフをプロットすることです。これらの曲線は、デュアルレールツーレールI / Oによって取得されますオペアンプ、抵抗器、コンデンサ、はんだ不要のブレッドボード。

バルク電圧は、セレクタスイッチを使用してPNP / NPN極性を変更することで選択します。このプロジェクトは上記のプロジェクトと同じですが、コードが最初のプロジェクトとは多少異なります。コードをコンパイルしてハードウェア開発ボードにアップロードした後、ベース電流の値が異なるトランジスタからの電圧が必要になります。これは、プログラムコードによっても変更できます。

このArduinoボードはこれらの値を処理し、それをコンピューターに送信して、シリアル通信ケーブル。上記のプロジェクトと同様に、アプリケーションソフトウェアを使用すると、取得したデータを処理およびプロットして、PMOS、NMOS、NPN、PNPトランジスタなどの特定のトランジスタのパラメータを見つけることができます。

これは、トランジスタ曲線を取得するためのいくつかの外部回路を備えた単純なArduinoプロジェクトです。 Arduinoベースのプロジェクトのアプリケーションには、ホームオートメーションシステム、街路灯制御、地下ケーブル障害検出システムなどがあります。コード、回路図、シミュレーションソフトウェア、その他の技術を開発するために、これらのArduinoベースのプロジェクトに関して何らかの支援が必要な場合ガイダンス、あなたは以下にコメントすることによって私達に到達することができます。