- Penjejak Lengkung Ringkas
- Komponen Diperlukan
- Rajah Litar
- Penjelasan Kerja
- Cara meningkatkan Hasil Pengesanan Lengkung
- Cara menggunakan Curve Tracer Circuit
- Jejak Lengkung untuk Diod
- Jejak Lengkung untuk Perintang
- Jejak Lengkung untuk Transistor
Sebilangan besar urus niaga elektronik berkaitan dengan Tracing Curves, sama ada keluk pemindahan ciri untuk gelung maklum balas, garis VI lurus perintang atau voltan pemungut transistor berbanding lengkung arus.
Lengkung ini memberi kita pemahaman intuitif tentang bagaimana peranti bertindak dalam litar. Pendekatan analitik mungkin melibatkan memasukkan voltan diskrit dan nilai arus ke dalam formula matematik dan membuat grafik hasilnya, biasanya dengan paksi x mewakili voltan dan paksi y mewakili arus.
Pendekatan ini berfungsi, tetapi kadang-kadang membosankan. Dan seperti yang diketahui oleh setiap penggemar elektronik, tingkah laku komponen dalam kehidupan sebenar dapat berbeza (selalunya sebahagian besarnya) dari formula yang menjelaskan pengoperasiannya.
Di sini kita akan menggunakan litar (bentuk gelombang Sawtooth) untuk menerapkan voltan peningkatan diskrit pada komponen yang lengkung VInya ingin kita lukis dan kemudian menggunakan Osiloskop untuk melihat hasilnya.
Penjejak Lengkung Ringkas
Untuk merancang kurva dalam masa nyata, kita perlu menerapkan nilai voltan diskrit berturut-turut pada peranti kita yang sedang diuji, jadi bagaimana ia dapat dilakukan?
Penyelesaian untuk masalah kita adalah Sawtooth Waveform.
Bentuk gelombang Sawtooth naik secara linear dan kembali ke sifar secara berkala. Ini membolehkan penggunaan voltan yang terus meningkat pada peranti yang sedang diuji dan menghasilkan jejak berterusan pada grafik (dalam kes ini osiloskop).
Osiloskop dalam mod XY digunakan untuk 'membaca' litar. The paksi X disambungkan ke peranti di bawah ujian dan paksi Y disambungkan ke bentuk gelombang gigi gergaji yang.
Litar yang digunakan di sini adalah variasi sederhana pelacak lengkung yang menggunakan bahagian sepunya seperti pemasa 555 dan op-amp LM358.
Komponen Diperlukan
1. Untuk Pemasa
- Pemasa 555 - sebarang varian
- Kapasitor elektrolitik 10uF (pemutusan)
- Kapasitor seramik 100nF (decoupling)
- Perintang 1K (sumber semasa)
- Perintang 10K (sumber semasa)
- Transistor PN55 BC557 atau setaraf
- Kapasitor elektrolitik 10uF (pemasaan)
2. Untuk Penguat Op-amp
- LM358 atau opamp setanding
- Kapasitor elektrolitik 10uF (pemutusan)
- Kapasitor seramik 10nF (gandingan AC)
- Perintang 10M (gandingan AC)
- Perintang ujian (bergantung pada peranti yang diuji, biasanya antara 50 Ohm dan beberapa ratus Ohm.)
Rajah Litar
Penjelasan Kerja
1. Pemasa 555
Litar yang digunakan di sini adalah variasi sederhana dari litar astabel 555 klasik yang akan berfungsi sebagai penjana bentuk gelombang Sawtooth.
Biasanya perintang pemasaan diberi makan melalui perintang yang disambungkan ke bekalan kuasa, tetapi di sini ia disambungkan ke sumber arus tetap (kasar).
Bekalan arus tetap berfungsi dengan memberikan voltan bias pemancar asas tetap, menghasilkan arus pemungut malar (agak) Mengecas kapasitor menggunakan arus berterusan menghasilkan bentuk gelombang tanjakan linier.
Konfigurasi ini memperoleh output secara langsung dari output kapasitor (yang merupakan tanjakan gigi gergaji yang kita cari) dan bukan dari pin 3, yang memberikan denyutan negatif yang sempit di sini.
Litar ini pintar dalam arti bahawa ia menggunakan mekanisme dalaman 555 untuk mengawal penjana tanjakan sumber-kapasitor arus tetap.
2. Penguat
Oleh kerana output diperoleh secara langsung dari kapasitor (yang dicas dari sumber semasa), arus yang tersedia untuk menghidupkan peranti yang diuji (DUT) pada asasnya adalah sifar.
Untuk memperbaikinya, kami menggunakan opamp LM358 klasik sebagai penyangga voltan (dan oleh itu semasa). Ini sedikit sebanyak meningkatkan arus yang ada pada DUT.
Bentuk gelombang kapasitor Sawtooth berayun antara 1/3 dan 2/3 Vcc (tindakan 555), yang tidak dapat digunakan dalam pelacak lengkung kerana voltan tidak melambung dari sifar memberikan jejak 'tidak lengkap'. Untuk memperbaikinya input dari 555 digabungkan AC ke input penyangga.
Perintang 10M adalah sedikit sihir hitam - ia didapati semasa ujian bahawa jika perintang tidak ditambahkan, output hanya melayang ke Vcc dan tinggal di sana! Ini kerana kapasitansi input parasit - bersama dengan impedans input yang tinggi, ia membentuk integrator! Perintang 10M cukup untuk melepaskan kapasitansi parasit ini tetapi tidak cukup untuk memuatkan litar arus malar dengan ketara.
Cara meningkatkan Hasil Pengesanan Lengkung
Oleh kerana litar ini melibatkan frekuensi tinggi dan impedansi tinggi, pembinaan yang teliti diperlukan untuk mengelakkan bunyi dan ayunan yang tidak diingini.
Cukup mencabut. Seboleh-bolehnya, cobalah untuk menghindari papan roti litar ini dan gunakan PCB atau papan wangi sebagai gantinya.
Litar ini sangat kasar dan karenanya bersifat temperamental. Adalah disyorkan untuk menghidupkan litar ini dari sumber voltan berubah. Malah LM317 akan berfungsi dengan secubit. Litar ini paling stabil pada sekitar 7.5V.
Perkara penting lain yang perlu dipertimbangkan adalah penetapan skala mendatar pada ruang lingkup - jika terlalu tinggi maka semua kebisingan frekuensi rendah menjadikan jejak kabur dan jika terlalu rendah maka tidak ada data yang cukup untuk mendapatkan jejak 'lengkap'. Sekali lagi, ini bergantung pada tetapan bekalan kuasa.
Untuk mendapatkan jejak yang boleh digunakan memerlukan penalaan tetapan pangkalan masa osiloskop dan voltan input dengan teliti.
Sekiranya anda mahukan pengukuran yang berguna, perintang ujian dan pengetahuan mengenai ciri output opamp diperlukan. Dengan sedikit matematik nilai yang baik dapat diperoleh.
Cara menggunakan Curve Tracer Circuit
Terdapat dua perkara mudah yang perlu diingat - paksi X mewakili voltan dan paksi Y mewakili arus.
Pada osiloskop, probe sumbu X agak sederhana - voltan 'seperti apa', iaitu sesuai dengan voltan per pembahagian yang ditetapkan pada osiloskop.
The Y atau semasa paksi sedikit sukar. Kami tidak secara langsung mengukur arus di sini, sebaliknya kami mengukur voltan yang turun di perintang ujian akibat arus melalui litar.
Cukup jika kita mengukur nilai voltan puncak pada paksi Y. Dalam kes ini, ia adalah 2V, seperti yang dilihat pada gambar sebelumnya.
Jadi arus puncak melalui litar ujian adalah
Saya menyapu = V puncak / R ujian.
Ini mewakili julat arus 'sapu', dari 0 - Saya menyapu.
Bergantung pada pengaturannya, grafik dapat meluas ke seberapa banyak pembagian pada layar yang tersedia. Jadi arus per pembahagian hanyalah arus puncak yang dibahagi dengan bilangan bahagian yang dilanjutkan oleh grafik, dengan kata lain garis selari dengan paksi X di mana 'hujung' grafik atas menyentuh.
Jejak Lengkung untuk Diod
Semua bunyi dan kabur yang dinyatakan di atas dapat dilihat di sini.
Walau bagaimanapun, lengkung dioda dapat dilihat dengan jelas, dengan titik 'lutut' pada 0.7V (perhatikan skala 500mV setiap bahagian X).
Perhatikan bahawa paksi X sesuai dengan 0.7V yang diharapkan, yang membenarkan sifat 'sebagaimana adanya' bacaan sumbu X.
Rintangan ujian yang digunakan di sini adalah 1K, jadi julat arus dari 0mA - 2mA. Di sini grafik tidak melebihi dua bahagian (kira-kira), jadi skala kasar adalah 1mA / pembahagian.
Jejak Lengkung untuk Perintang
Perintang adalah elektrik yang paling mudah, dengan lengkung VI linear, aka hukum Ohm, R = V / I. Jelas bahawa perintang bernilai rendah mempunyai cerun curam (I lebih tinggi untuk V yang diberikan) dan perintang nilai tinggi mempunyai cerun yang lebih lembut (kurang I untuk V yang diberikan)
Rintangan ujian di sini adalah 100 Ohms, jadi julat semasa adalah 0mA - 20mA. Oleh kerana graf meluas hingga 2.5 bahagian, arus setiap pembahagian adalah 8mA.
Arus naik 16mA untuk volt, jadi rintangannya adalah 1V / 16mA = 62 Ohms, yang sesuai kerana periuk 100 Ohm adalah DUT.
Jejak Lengkung untuk Transistor
Oleh kerana transistor adalah peranti tiga terminal, jumlah pengukuran yang dapat dibuat cukup besar, namun, hanya beberapa pengukuran yang biasa digunakan, salah satunya adalah pergantungan voltan pemungut pada arus dasar (keduanya dirujuk ke tanah, tentu saja) pada arus pemungut tetap.
Menggunakan kurva pelacak kami ini semestinya tugas yang mudah. Pangkalnya disambungkan ke bias berterusan dan paksi X ke pemungut. Rintangan ujian memberikan arus 'malar'.
Jejak yang dihasilkan mesti kelihatan seperti ini:
I B Vs V CE
Perhatikan bahawa grafik yang ditunjukkan di atas adalah skala log, ingat bahawa osiloskop adalah linier secara lalai.
Oleh itu, Curve tracers adalah peranti yang menghasilkan jejak VI untuk komponen sederhana dan membantu memperoleh pemahaman intuitif mengenai ciri komponen.