ნახევარგამტარული მრუდის მიმდევარი: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

გილოცავთ!

ნებისმიერი მოწყობილობის მუშაობის მახასიათებლების ცოდნა აუცილებელია იმის შესახებ, რომ გაეცნოთ მას. ეს პროექტი დაგეხმარებათ დიოდების, NPN ტიპის ბიპოლარული ტრანზისტორების და n ტიპის MOSFET- ების მოსახვევებში თქვენს ლეპტოპზე, სახლში!

მათთვის, ვინც არ იცის რა არის დამახასიათებელი მოსახვევები: დამახასიათებელი მრუდები არის გრაფიკები, რომლებიც აჩვენებენ კავშირს დენის გამტარობასა და ძაბვას შორის მოწყობილობის ორ ტერმინალში. 3 ტერმინალური მოწყობილობისთვის, ეს გრაფიკი ნაჩვენებია მესამე ტერმინალის სხვადასხვა პარამეტრისთვის. 2 ტერმინალური მოწყობილობისთვის, როგორიცაა დიოდები, რეზისტორები, LED- ები და ა. 3 ტერმინალური მოწყობილობისთვის, სადაც მე -3 ტერმინალი მოქმედებს როგორც საკონტროლო პინი ან დალაგებულია, ძაბვა-დენის ურთიერთობა ასევე დამოკიდებულია მე -3 ტერმინალის მდგომარეობაზე და, შესაბამისად, მახასიათებლები უნდა შეიცავდეს ამასაც.

ნახევარგამტარული მრუდის მიმდევარი არის მოწყობილობა, რომელიც ავტომატიზირებს მრუდის შედგენის პროცესს ისეთი მოწყობილობებისთვის, როგორიცაა დიოდები, BJT, MOSFET. გამოყოფილი მრუდის მიმდევრები, როგორც წესი, ძვირია და არ არის ხელმისაწვდომი ენთუზიასტებისთვის. ადვილი საოპერაციო მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია მოიპოვოს ძირითადი ელექტრონული მოწყობილობების I-V მახასიათებლები, ძალიან მომგებიანი იქნება, განსაკუთრებით სტუდენტებისთვის, ელექტრონიკის მოყვარულთათვის.

იმისათვის, რომ ეს პროექტი გახდეს ელექტრონიკის ძირითადი კურსი და ისეთი კონცეფციები, როგორიცაა op amps, PWM, დამუხტვის ტუმბოები, ძაბვის რეგულატორები, ნებისმიერი მიკროკონტროლერის კოდირება იქნება საჭირო. თუ თქვენ გაქვთ ეს უნარები, გილოცავთ, კარგია წასვლა !!

ზემოთ მოცემულ თემებზე მითითებისთვის, ზოგიერთი ბმული დამხვდა სასარგებლო:

www.allaboutcircuits.com/technical-article…

www.allaboutcircuits.com/textbook/semicond…

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

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

ნაბიჯი 1: აპარატურის გაგება

ტრეზერი ჩაერთვება ლეპტოპში და DUT (ტესტირებადი მოწყობილობა) დაფაზე მოთავსებულ სლოტებში. შემდეგ, დამახასიათებელი მრუდი გამოჩნდება ლეპტოპზე.

მე გამოვიყენე MSP430G2553, როგორც ჩემი მიკროკონტროლერი, მაგრამ როგორც კი მიხვდებით დიზაინის მიდგომას, ნებისმიერი კონტროლერის გამოყენება შეიძლება.

ამისათვის დაიცავით მოცემული მიდგომა.

Device მოწყობილობის ძაბვის სხვადასხვა მნიშვნელობებზე მოწყობილობის დენის მნიშვნელობების მისაღებად, ჩვენ გვჭირდება მზარდი სიგნალი (რამპის სიგნალის მსგავსი). მრუდის გამოსახვისათვის საკმარისი რაოდენობის ქულების მისაღებად, ჩვენ ვირჩევთ მოწყობილობის გამოძიებას მოწყობილობის ძაბვის 100 სხვადასხვა მნიშვნელობისთვის. ამრიგად, ჩვენ გვჭირდება 7 ბიტიანი პანდუსული სიგნალი. ეს მიიღება PWM გენერირებით და დაბალი გავლის ფილტრში გავლით.

● ვინაიდან ჩვენ გვჭირდება მოწყობილობის მახასიათებლების დადგენა BJT- ში ბაზის დენის სხვადასხვა მნიშვნელობებზე და კარიბჭის ძაბვის სხვადასხვა მნიშვნელობებზე MOSFET- ების შემთხვევაში, ჩვენ გვჭირდება კიბის სიგნალი, რომელიც გამოიყოფა პანდუსის სიგნალთან ერთად. სისტემის შესაძლებლობების შეზღუდვით ჩვენ ვირჩევთ 8 მრუდის გამოსახვას ბაზის დენის/კარიბჭის ძაბვის სხვადასხვა მნიშვნელობებისთვის. ამრიგად, ჩვენ გვჭირდება 8 დონის ან 3 ბიტიანი კიბის ტალღის ფორმა. ეს მიიღება PWM გენერირებით და დაბალი გავლის ფილტრში გავლით.

● აქ მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ ის, რომ ჩვენ გვჭირდება მთელი პანდუს სიგნალი, რომ გავიმეოროთ 8 საფეხურის კიბეების სიგნალის ყოველი საფეხურისათვის, ამიტომ პანდუსის სიგნალის სიხშირე ზუსტად 8-ჯერ მეტი უნდა იყოს კიბის სიგნალზე და დრო უნდა იყოს სინქრონიზებული. ეს მიიღწევა PWM თაობის კოდირებაში.

The DUT– ის შემგროვებელი/სანიაღვრე/ანოდი გამოკვლეულია იმისთვის, რომ მიიღოს სიგნალი, რომელიც იკვებება X – ღერძის სახით ოსცილოსკოპში/მიკროკონტროლერის ADC– ში ძაბვის გამყოფი წრის შემდეგ.

Current მიმდინარე სენსორული რეზისტორი მოთავსებულია DUT– ის სერიაში, რასაც მოჰყვება დიფერენციალური გამაძლიერებელი სიგნალის მისაღებად, რომელიც შეიძლება შევიდეს oscilloscope– ში Y-Axis/ მიკროკონტროლერის ADC– ში ძაბვის გამყოფი მიკროსქემის შემდეგ.

● ამის შემდეგ, ADC გადასცემს მნიშვნელობებს UART რეგისტრებში, რომლებიც გადაეცემა კომპიუტერულ მოწყობილობას და ეს მნიშვნელობები ნაჩვენებია პითონის სკრიპტის გამოყენებით.

ახლა თქვენ შეგიძლიათ გააგრძელოთ თქვენი წრის შექმნა.

ნაბიჯი 2: აპარატურის დამზადება

შემდეგი და ძალიან მნიშვნელოვანი ნაბიჯი არის რეალურად აპარატურის დამზადება.

ვინაიდან აპარატურა რთულია, მე ვთავაზობ PCB- ს დამზადებას. მაგრამ თუ გამბედაობა გექნებათ, შეგიძლიათ პურის დაფაზეც იაროთ.

დაფას აქვს 5V მომარაგება, 3.3V MSP– სთვის, +12V და –12V op გამაძლიერებლისთვის. 3.3V და +/- 12V წარმოიქმნება 5V– დან მარეგულირებელი LM1117 და XL6009 (მისი მოდული ხელმისაწვდომია, მე გავაკეთე ის დისკრეტული კომპონენტებისგან) და დამუხტვის ტუმბო შესაბამისად.

მონაცემებს UART– დან USB– ს სჭირდება კონვერტაციის მოწყობილობა. მე გამოვიყენე CH340G.

შემდეგი ნაბიჯი იქნება სქემატური და დაფის ფაილების შექმნა. მე გამოვიყენე EAGLE CAD როგორც ჩემი ინსტრუმენტი.

ფაილები იტვირთება თქვენი მითითებისთვის.

ნაბიჯი 3: კოდების ჩაწერა

დამზადებულია აპარატურა? დატესტილია ძაბვის პოლარობა ყველა წერტილში?

თუ კი, მოდით კოდი ახლავე!

მე გამოვიყენე CCS ჩემი MSP კოდირებისთვის, რადგან მე კომფორტულად ვარ ამ პლატფორმებთან.

გრაფიკის საჩვენებლად მე გამოვიყენე პითონი, როგორც ჩემი პლატფორმა.

მიკროკონტროლის პერიფერიული საშუალებებია:

· ტაიმერი_A (16 ბიტიანი) შედარების რეჟიმში PWM გენერირებისთვის.

· ADC10 (10 ბიტი) შეყვანის მნიშვნელობებზე.

· UART მონაცემთა გადასაცემად.

კოდის ფაილები მოცემულია თქვენი მოხერხებულობისთვის.

ნაბიჯი 4: როგორ გამოვიყენოთ იგი?

გილოცავთ! რჩება მხოლოდ ტრასერის მუშაობა.

ახალი მოსახვევის მაძიებლის შემთხვევაში, მისი მორთვა ქოთანში 50k ohms უნდა იყოს მითითებული.

ეს შეიძლება გაკეთდეს პოტენომეტრის პოზიციის შეცვლით და BJT– ის IC-VCE გრაფიკის დაკვირვებით. პოზიცია, რომლის დროსაც ყველაზე დაბალი მრუდი (IB = 0) შეესაბამება X- ღერძს, ეს იქნება მორთვის ქოთნის ზუსტი პოზიცია.

· შეაერთეთ ნახევარგამტარული მრუდის მიმდევარი კომპიუტერის USB პორტში. წითელი LED ანათებს, რაც მიუთითებს, რომ დაფა ჩართულია.

· თუ ეს არის BJT /დიოდური მოწყობილობა, რომლის მოსახვევებია გამოსახული, ნუ დააკავშირებთ ჯუმბერს JP1. მაგრამ თუ ეს არის MOSFET, დააკავშირეთ სათაური.

· გადადით ბრძანების ხაზზე

· გაუშვით პითონის სკრიპტი

· შეიყვანეთ DUT– ის ტერმინალების რაოდენობა.

· დაელოდეთ პროგრამის გაშვებას.

· გრაფიკი შედგენილია.

ბედნიერი დამზადება!