Proyecto Arduino en Transistor Curve Tracer

La enseñanza se vuelve fácil y efectiva si se convierte en un dominio práctico. Mostrar algo práctico con práctica práctica y demostraciones de conceptos siempre ayuda a memorizar los conceptos aprendidos durante un largo período de tiempo que las simples explicaciones de las lecciones teóricas. Podría suceder con los trazadores de curvas de transistores para conocer el concepto de operación de transistores. Esta es una manera fácil, buena y conveniente de averiguar cómo funciona un transistor y determinar sus parámetros.

El uso del trazador de curvas está creciendo en estos días para su uso en el laboratorio y para otros fines de análisis de calidad. Este concepto de implementar un trazador de curvas utilizando una placa Arduino proporciona a los estudiantes una mejor comprensión de la tecnología de transistores y Arduino.

Índice de Contenido
  1. trazador de curvas
  2. Trazador de curvas de transistores
    1. Proyecto Arduino en Transistor Curve Tracer

trazador de curvas

Un trazador de curvas es un equipo de prueba que muestra la relación entre el voltaje y la corriente de los componentes. Existen varias áreas de aplicación en las que estos trazadores de curvas IV brindan una representación visual de las formas de onda de corriente y voltaje con mediciones cuantitativas. El equipo de trazado de curvas consta de circuitos de hardware para probar varios componentes electrónicos básicos, como transistores, diodos y otros dispositivos semiconductores. Estos trazadores de curvas nos permiten analizar las formas de onda para encontrar diferentes parámetros como ganancia, impedancia, compensación, etc.

trazador de curvas

El circuito anterior muestra cómo funciona un trazador de curvas simple para un dispositivo bajo prueba (DUT). Un transformador reductor está conectado a un circuito rectificador de puente que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante. El dispositivo bajo prueba está conectado a través de una resistencia en serie para limitar la corriente. Las ondas de voltaje y corriente en el osciloscopio de rayos catódicos (CRO) varían al variar el voltaje de entrada aplicado por el transformador variable. De esta forma, se pueden analizar y observar las curvas utilizando el trazador de curvas.

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Trazador de curvas de transistores

El transistor es un dispositivo controlado por corriente en el que la corriente de voltaje del colector al emisor se controla variando la corriente base aplicada a la terminal base del transistor. Un trazador de curvas de transistores es un instrumento que mide los parámetros del transistor, como la ganancia de corriente, la impedancia y los voltajes de ruptura. Genera y muestra un conjunto de curvas de la corriente de colector IC en función de la tensión de colector-emisor VCE para diferentes valores de la corriente de base. A partir de estas curvas, se puede determinar la ganancia de corriente del transistor.

Los tres circuitos funcionales principales utilizados en este trazador incluyen un generador de voltaje de barrido para controlar el voltaje del colector; un generador escalonado de corriente base para controlar la corriente base con un número igual de incrementos del generador de fuga de voltaje; y un circuito temporizador para cambiar la corriente base para cada inicio del barrido de voltaje.

Trazador de curvas de transistores
Trazador de curvas de transistores

El generador de voltaje de barrido aplica Vs con un período de tiempo repetidamente al transistor. Este voltaje de barrido se puede observar en el osciloscopio. Además, la fuente de corriente base aumenta la corriente base IB en pasos incrementales iguales para cada barrido de voltaje consecutivo, sincronizándose los pasos con el inicio de cada barrido de voltaje del colector. La corriente base repite esta secuencia de pasos y se estabiliza durante el último período incrementado. Se proporcionan selectores para cada circuito para variar las condiciones de entrada.

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La ganancia de corriente del transistor está determinada por:

b = DIc/DIB

Donde, la configuración del selector de pasos está representada por DIB.

Por lo tanto, a partir de la forma de onda anterior en el osciloscopio, podemos determinar la ganancia de corriente del transistor. Por lo tanto, el trazador de curvas de transistores ayuda a encontrar diferentes parámetros del transistor y también proporciona el análisis de sus formas de onda para diferentes condiciones de entrada variables.

Proyecto Arduino en Transistor Curve Tracer

Proyecto Arduino en Transistor Curve Tracer
Circuito trazador de curva de transistor basado en Arduino

Este circuito se implementa mediante un potenciómetro conectado a una base de transistor para variar la corriente de base. La placa Arduino uno se utiliza como el principal controlador de adquisición de datos que adquiere los parámetros analógicos de los voltajes de base, colector y fuente. Un transistor con dos resistencias y un potenciómetro se encuentra entre los circuitos probados con el uso de la placa de desarrollo Arduino.

Al variar el potenciómetro, la corriente de base cambia y los valores de voltaje de base, colector y emisor son leídos por el Arduino con un convertidor interno de analógico a digital. El código del programa Arduino está programado para que las señales adquiridas del ADC se procesen y se calculen los resultados. Los valores digitalizados procesados ​​por este controlador encuentran los parámetros a continuación.

Ib está determinada por (Vs – Vb ) / Rb
E Ic por (5V – Vc) / Rc

placa arduino
Trazador de curvas de transistor BiCMOS basado en Arduino

Estos valores de las corrientes de base y colector deben graficarse para determinar las características del transistor. Para trazar estos valores, se conecta un enlace serie USB entre el controlador Arduino y la computadora host. La computadora host consta de un tipo especial de aplicación para procesar y trazar gráficos. Software o programas como SciLab y Octave pueden leer y trazar valores de cables seriales.

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El avance del proyecto Arduino anterior es conectar el Arduino para dibujar los gráficos del transistor BiCMOS. Estas curvas se logran mediante un amplificador operacional de E/S de riel a riel dual, resistencias y capacitores, y una oblea sin soldadura.

El voltaje de tierra se selecciona usando un interruptor selector para cambiar la polaridad PNP/NPN. Este proyecto es idéntico al proyecto anterior, pero el código es algo diferente al primero. Después de compilar y cargar el código en la placa de desarrollo de hardware, se requieren voltajes de transistor con diferentes valores de las corrientes base, que también se pueden cambiar mediante el código del programa.

Esta placa Arduino procesa estos valores y los envía a la computadora para procesar y graficar los valores a través de un cable de comunicación serial. De manera similar al proyecto anterior, el software de la aplicación permite procesar y trazar los datos adquiridos para encontrar los parámetros de transistores particulares como los transistores PMOS, NMOS, NPN y PNP.

Este es un proyecto simple de Arduino con algunos circuitos externos para obtener las curvas del transistor. Algunas de las aplicaciones de los proyectos basados ​​en Arduino son sistemas de domótica, control de alumbrado público, sistemas de detección de fallas en cables subterráneos, etc. Si desea ayuda con estos proyectos basados ​​en Arduino para desarrollar código, diagramas de circuitos, software de simulación y otros consejos, puede comunicarse con nosotros comentando a continuación.

Créditos fotográficos :

  • Trazador de curvas por dos4ever
  • Trazador de curvas de transistores upenn
  • Circuito trazador de curva de transistor basado en Arduino blogspot
  • Trazador de curvas de transistor BiCMOS basado en Arduino instructable

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