Хагас дамжуулагч муруй мөрдөгч: 4 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

МЭНДЧИЛГЭЭ!

Аливаа төхөөрөмжийн ашиглалтын шинж чанаруудын талаархи мэдлэг нь түүний талаар ойлголт авахад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Энэхүү төсөл нь зөөврийн компьютер дээрээ диод, NPN төрлийн хоёр туйлт холболттой транзистор ба n хэлбэрийн MOSFET-ийн муруйг гэртээ гаргахад туслах болно.

Онцлог муруй гэж юу болохыг мэдэхгүй хүмүүсийн хувьд онцлог муруй нь төхөөрөмжийн хоёр терминал дахь гүйдэл ба хүчдэлийн хоорондын хамаарлыг харуулсан график юм. 3 терминал төхөөрөмжийн хувьд энэ графикийг гуравдахь терминалын янз бүрийн параметрт зориулж зурсан болно. Диод, резистор, LED гэх мэт 2 терминал төхөөрөмжийн хувьд шинж чанар нь төхөөрөмжийн терминал дээрх хүчдэл ба төхөөрөмжөөр дамжих гүйдлийн хоорондын хамаарлыг харуулдаг. 3-р терминал нь хяналтын зүү эсвэл ангилах үүрэгтэй 3 терминалын төхөөрөмжийн хувьд хүчдэл-гүйдлийн хамаарал нь 3-р терминалын төлөв байдлаас хамаардаг тул шинж чанарууд нь үүнийг оруулах ёстой болно.

Хагас дамжуулагчийн муруй хэмжигч нь диод, BJT, MOSFET гэх мэт төхөөрөмжүүдийн муруй диаграмын үйл явцыг автоматжуулдаг төхөөрөмж юм. Зориулалтын муруй хэмжигч нь ихэвчлэн үнэтэй бөгөөд сонирхогчдод боломжийн байдаггүй. Үндсэн электрон төхөөрөмжүүдийн I-V шинж чанарыг олж авах чадвартай, ажиллахад хялбар төхөөрөмж нь ялангуяа электроникийн чиглэлээр хичээллэдэг хобби сонирхогч оюутнуудад маш их ашиг тустай байх болно.

Энэхүү төслийг электроникийн анхан шатны хичээл болгохын тулд op amps, PWM, цэнэглэх насос, хүчдэлийн зохицуулагч гэх мэт ойлголтуудыг авахын тулд ямар ч микроконтроллер дээр код бичих шаардлагатай болно. Хэрэв танд эдгээр чадварууд байгаа бол баяр хүргэе, та явахад бэлэн байна !!

Дээрх сэдвүүдийн талаархи лавлагааны хувьд зарим холбоосууд надад тустай санагдсан.

www.allaboutcircuits.com/technical-article…

www.allaboutcircuits.com/textbook/semicond…

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

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

Алхам 1: Тоног төхөөрөмжийн талаархи ойлголт

Трэйкерийг зөөврийн компьютерт, DUT (туршигдаж буй төхөөрөмж) самбар дээр байрлуулсан үүрэнд залгах болно. Дараа нь онцлог муруй нь зөөврийн компьютер дээр гарч ирнэ.

Би MSP430G2553 -ийг микроконтроллер болгон ашиглаж байсан боловч дизайны арга барилыг ойлгосноор ямар ч хянагчийг ашиглаж болно.

Үүнийг хийхийн тулд өгөгдсөн аргыг дагаж мөрдсөн.

● Төхөөрөмжийн хүчдэлийн өөр өөр утгаар төхөөрөмжийн гүйдлийн утгыг олж авахын тулд бидэнд өсөн нэмэгдэж буй дохио хэрэгтэй (Ramp дохио гэх мэт). Муруйг зурахад хангалттай тооны оноо авахын тулд бид төхөөрөмжийн хүчдэлийн 100 өөр утгыг шалгах төхөөрөмжийг сонгоно. Үүний тулд бидэнд 7 битийн налуу дохио хэрэгтэй болно. Үүнийг ХБХ үүсгэж, бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрээр дамжуулж олж авдаг.

● Төхөөрөмжийн шинж чанарыг BJT -ийн үндсэн гүйдлийн өөр өөр утга, MOSFET -ийн хувьд хаалганы хүчдэлийн өөр өөр утгуудаар төлөвлөх шаардлагатай тул налуу дохионы хажууд шатны дохио үүсгэх шаардлагатай болно. Системийн чадавхийг хязгаарласнаар бид үндсэн гүйдэл/хаалганы хүчдэлийн өөр өөр утгын хувьд 8 муруй зурахаар сонгосон. Тиймээс бидэнд 8 түвшний эсвэл 3 битийн шатны долгионы хэлбэр хэрэгтэй болно. Үүнийг ХБХ үүсгэж, бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрээр дамжуулж олж авдаг.

● Энд анхаарах ёстой чухал зүйл бол бидэнд 8 түвшний шатны дохионы алхам бүрт давталт хийх налуу дохио хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр налуу дохионы давтамж нь шатны дохионоос яг 8 дахин их байх ёстой бөгөөд тэдгээр нь цаг байх ёстой. синхрончлогдсон. Энэ нь ХОУХ -ны үеийн кодчилолд хүрдэг.

● DUT-ийн коллектор/ус зайлуулах/анод нь хүчдэл хуваагчийн хэлхээний дараа микроконтроллерийн осциллограф/ADC руу X тэнхлэг хэлбэрээр оруулах дохиог олж авдаг.

● Одоогийн мэдрэгч резисторыг DUT-тэй цувралаар байрлуулсан бөгөөд дараа нь дифференциал өсгөгч ашиглан осциллограф руу Y тэнхлэг/ микроконтроллерийн ADC руу хүчдэл хуваагч хэлхээний дараа оруулах дохиог олж авна.

● Үүний дараа ADC нь утгыг PC төхөөрөмжид дамжуулах UART регистр рүү шилжүүлж, эдгээр утгыг python скрипт ашиглан зурна.

Та одоо хэлхээгээ үргэлжлүүлж болно.

Алхам 2: Тоног төхөөрөмж хийх

Дараагийн бөгөөд маш чухал алхам бол үнэн хэрэгтээ тоног төхөөрөмжийг хийх явдал юм.

Тоног төхөөрөмж нь нарийн төвөгтэй тул би ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийг санал болгож байна. Гэхдээ хэрэв та зоригтой бол талхны тавцан дээр очиж болно.

Самбар нь 5V тэжээлтэй, MSP -ийн хувьд 3.3V, op amp -ийн хувьд +12V ба -12V байна. 3.3V ба +/- 12V нь 5V-ээс LM1117 ба XL6009 зохицуулагч (түүний модулийг авах боломжтой, би үүнийг салангид хэсгүүдээс хийсэн), цэнэглэгч насос ашиглан үйлдвэрлэдэг.

UART -ээс USB рүү өгөгдөл хөрвүүлэх төхөөрөмж хэрэгтэй. Би CH340G ашиглаж байсан.

Дараагийн алхам бол схем болон самбарын файлуудыг үүсгэх явдал юм. Би EAGLE CAD -ийг өөрийн хэрэгсэл болгон ашиглаж ирсэн.

Файлуудыг таны лавлагааны зорилгоор байршуулсан болно.

Алхам 3: Код бичих

Тоног төхөөрөмжийг бүтээсэн үү? Бүх цэг дээр хүчдэлийн туйлыг туршсан уу?

Хэрэв тийм бол одоо код бичье!

Би эдгээр платформуудыг ашиглахад тухтай байдаг тул MSP -г кодлохын тулд CCS -ийг ашиглаж байсан.

Графикийг харуулахын тулд би Python -ийг платформ болгон ашигласан.

Ашигласан микроконтроллерийн дагалдах хэрэгслүүд нь:

· Timer_A (16 бит) харьцуулах горимд ХОУХ үүсгэх.

· ADC10 (10 бит) утгыг оруулах.

· Мэдээлэл дамжуулах UART.

Таны тав тухтай байдлыг хангах үүднээс кодын файлуудыг оруулсан болно.

Алхам 4: Үүнийг хэрхэн ашиглах вэ?

Баяр хүргэе! Үлдэгдэл бол мөрдөгчийн ажил юм.

Хэрэв шинэ муруй мөрдөгч байгаа бол түүний 50к ом хэмжээтэй савыг тохируулах шаардлагатай болно.

Үүнийг потенциометрийн байрлалыг өөрчлөх, BJT-ийн IC-VCE графикийг ажиглах замаар хийж болно. Хамгийн бага муруй (IB = 0-ийн хувьд) X-Axis-тэй нийцэх байрлал нь обудны тогооны зөв байрлал болно.

· Хагас дамжуулагчийн муруй хэмжигчийг компьютерийн USB порт руу залгаарай. Улаан LED гэрэл асах бөгөөд энэ нь самбар асаалттай байгааг илтгэнэ.

· Хэрэв энэ нь муруйг зурах BJT /диод төхөөрөмж бол JP1 холбогчийг бүү холбоорой. Гэхдээ хэрэв энэ нь MOSFET бол толгойг холбоно уу.

· Командын мөр рүү очно уу

· Python скриптийг ажиллуулна уу

· DUT -ийн терминалуудын тоог оруулна уу.

· Хөтөлбөрийг ажиллуулах хүртэл хүлээнэ үү.

· График зураг зурсан болно.

Аз жаргалтай хийцгээе!