Curve tracer

[Macola]

Malo sam nagnjavio Macolu ovih dana preko PMa oko jednog generatora stepenaskih impulsa(kojeg sam vidio ovdje http://forum.yu3ma.net/showthread.php?tid=31&page=2 u temi koja nema veze sa curve tracerom) pa evo i danas zgotovljenog sklopića.

DC coupling


AC coupling


Sync out

Prvo,
Jedino ti je oscilogram na DC coupling validan.  
Generator stepenice ima DC stanja koja traju neko vreme, a DC komponenta se ne može preneti kroz sprežni kondenzator za AC coupling osciloskopa.

Dalje, iznenađen sam da ti generator uopšte i radi obzirom da je napravljen na tom protoboard i da nema nikakav decoupling napajanja!  Tu, kako stoji, na tom protoboardu, treba dodati 100nF +!00uF između tačaka koje su napajanje i masa!

Treće, generator stepenica koji sam nacrtao mora imati visokoimpendansni buffer jer jedino tako nema uticaja na stuju punjenja i pražnjenja onog C sa kojeg se "skida" stepenasti signal. Taj C takođe mora biti visokog kvaliteta, odnosno MKP.
Sama sonda skopa već vrši uticaj na preciznost stepenice pomoću svojih 1 ili 10 megaohm i ok je pomoću nje se uveriti da li sklop radi,ali kada upotrebljavaš sklop jedino je istina iza buffer.

Abeceda elektronike se započinje sa korektnim izvođenjem napajanja, ma šta pravio.
To je prvi i osnovni korak koji moraš dobro da savladaš da bi sklopovi radili kako ti želiš, a ne kako oni žele.
To nije naivna veština i možeš je smatrati ravnoj veštini kreiranja novih sklopova.
To se uči polako i godinama, i kada dostigneš veliku brzinu uspešnog kreiranja novih sklopova, skoro istovremeno ćeš steći i veštinu vrhunskog izvođenja napajanja istih.
No, za početak ćeš se držati pravila da na svakih nekoliko cm vodova napajanja stavljaš po 100n i bar 10-tak uF.
Kasnije ćeš razumeti detalje oko toga, a za početak nećeš biti razočaran radom tih tvorevina.
Pisao sam o tome baš mnogo, u mnogo tema, pa te ne mogu uputiti na neku posebno, ali kao ključne reči za pretragu literature koristi reči "supply decoupling".
------------------------
Što se tiče neke struje kojom ćeš delovati na DUT, a koja će biti diktirana generatorom stepenastog signala, to možeš izvesti na sledeći način: (viidi pdf u prilogu)


  Isource.pdf (Size: 6,99 KB / Downloads: 26)

To sa pdf predstavlja upravljivi strujni izvor. Zavisnost je Iout=Uin/Rshunt. Polaritet izlazne struje će biti jednak polaritetu ulaznog napona.
Ulazni napon treba da je u granicama od 0-1V i ta se vrednost pomoću nekog atenuatora ispred skalira na tu veličinu, a tu veličinu dovodiš iz nečeg kao što je generator stepenica ili šta god drugo.
Izlazna struja može biti max. 500mA sa dobro ohlađenim BD135-136.
U suštini to je i više nego dovoljno za najveći broj naprava koje testiraš.
Sklop će moći da održi tačnu izlaznu struju u granicama promene napona na izlazu od +-10V što je u skladu sa analognim mašinskim naponom (standardna veličina kod analognih računara).

Da budem precizniji oko funkcije ove naprave kao strujnog izvora.
Strujni izvori su dužni održati struju konstantnom, nezavisno od pada napona na DUT (normalno, ovo će važiti ukoliko napn na DUT ostane u granicama od +-10V, ograničenje je napon napajanja, za teoretski strujni izvor bi bio potreban beskonačno veliki napon napajanja, no mi se moramo zadovoljiti realnim veličinama).
Najbolje ću ti objasniti primerom.
Na primer, dovešćemo ulazni napon od tačno 1VDC i staviti Rshunt od tačnih 10R.
Izlazna struja će biti pozitivnih 100mA ako između Iout i GND staviš sledeće stvari:
diodu, šotki diodu, LED, deonicu baza-emiter nekog NPN tranzistora, neki kalem, neki otpornik u opsegu od 0-100R, ili kratak spoj Iout i GND i td i td...

Pad napona na DUT će biti onoliki koliko izaziva tok od 100mA kroz DUT. Diodne barijere su transparentne i neće promeniti izlaznu struju kroz Iout.

Dakle, naprava je kontrolisani strujni izvor u pravom smislu i to izvor koji radi u oba kvadranta (-1V na Vin = -100mA na Iout).

Šta to sve znači u još užem smislu?
Pretpostavimo da želiš ispitati Ud/Id krivu za neku diodu.
Prikačiš je između Iout i GND tako da je anoda na Iout a katoda na GND.
Dovedeš testerastu uzlaznu rampu, ili stepenastu uzlaznu rampu od 0-1V i na tvom I out će se po istom zakonu struja menjati od 0-100mA.
Posmatranjem napona između Iout i gnd možeš videti U/I krivu te diode.

Ako je za Iout zakačena baza nekog NPN tranzistora, a emiter mu je na GND, onda možeš posebno napajati kolektor i čitati promenu njegove struje, odnosno meriti hfe za svaku tačku "stepenice".

Narava je sama za sebe veoma upotrebljiva za testiranje mnogo toga, osim toga uz malo veštine i dovođenje upravljačke veličone oba polariteta možeš na primer okrenuti diodu bilo kako i iz napona na Iout ćeš videti kako si je okrenuo.
Naravno, negativni upravljački polariteti su potrebni za testiranje PNP tranzistora i slično.
Možeš na primer dovesti neku konstantnu stuju na diodu, potom je grejati i hladiti i tako snimati njenu temperaturnu zavisnost napona barijere, i tako dalje i tako dalje.

Sprava je prirodni produžetak na neki generator nekakve ramp funkcije.

Na šemi nisam nacrtao decoupling kondenzatore. naravno oni su neophodni i moraju se nalaziti što bliže nožicama napajanja op-amps, takođe i na kolektorima BD135-136. Reda veličine 10u +100nF kod op-amps, a 100uF +100nF na kolektorima power tranzistora.
Kao op-amps možeš upotrebiti jevtini a precizni OP07 i on će zadovoljiti za frekvencije rada do nekoliko KHz (što je opet i više nego dovoljno za takve testove).

Pozz