సింపుల్ కర్వ్ ట్రేసర్ సర్క్యూట్: రెసిస్టర్, డయోడ్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్ కోసం వక్రతను గుర్తించడం

చాలా ఎలక్ట్రానిక్స్ ట్రేసింగ్ కర్వ్స్‌తో వ్యవహరిస్తుంది, ఇది ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్, రెసిస్టర్ యొక్క సరళ VI లైన్ లేదా ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్ వోల్టేజ్ వర్సెస్ ప్రస్తుత వక్రరేఖకు లక్షణ బదిలీ బదిలీ వక్రత.

ఈ వక్రతలు ఒక పరికరం సర్క్యూట్లో ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో మాకు స్పష్టమైన అవగాహన ఇస్తుంది. ఒక విశ్లేషణాత్మక విధానంలో వివిక్త వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత విలువలను గణిత సూత్రంలో ప్లగ్ చేయడం మరియు ఫలితాలను గ్రాఫింగ్ చేయడం వంటివి ఉండవచ్చు, సాధారణంగా x అక్షం వోల్టేజ్‌ను సూచిస్తుంది మరియు y అక్షం ప్రస్తుతాన్ని సూచిస్తుంది.

ఈ విధానం పనిచేస్తుంది, కానీ కొన్నిసార్లు ఇది శ్రమతో కూడుకున్నది. ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్స్ అభిరుచికి తెలిసినట్లుగా, నిజ జీవితంలో భాగాల ప్రవర్తన దాని ఆపరేషన్‌ను వివరించే సూత్రం నుండి (తరచుగా ఎక్కువగా) మారవచ్చు.

ఇక్కడ మేము VI వక్రరేఖను గీయాలనుకుంటున్న భాగానికి వివిక్త పెరుగుతున్న వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయడానికి ఒక సర్క్యూట్ (సావూత్ వేవ్‌ఫార్మ్) ను ఉపయోగిస్తాము మరియు ఫలితాలను చూడటానికి ఓసిల్లోస్కోప్‌ను ఉపయోగిస్తాము.

సింపుల్ కర్వ్ ట్రేసర్

నిజ సమయంలో ఒక వక్రతను ప్లాట్ చేయడానికి, పరీక్షలో ఉన్న మా పరికరానికి వరుస వివిక్త వోల్టేజ్ విలువలను వర్తింపజేయాలి, కనుక ఇది ఎలా చేయవచ్చు?

మా సమస్యకు పరిష్కారం సావూత్ వేవ్‌ఫార్మ్.

సావూత్ తరంగ రూపం సరళంగా పెరుగుతుంది మరియు క్రమానుగతంగా సున్నాకి వెళుతుంది. ఇది పరీక్షలో ఉన్న పరికరంలో నిరంతరం పెరుగుతున్న వోల్టేజ్ యొక్క అనువర్తనాన్ని అనుమతిస్తుంది మరియు గ్రాఫ్‌లో నిరంతర జాడను ఉత్పత్తి చేస్తుంది (ఈ సందర్భంలో ఓసిల్లోస్కోప్).

సర్క్యూట్‌ను 'చదవడానికి' XY మోడ్‌లోని ఓసిల్లోస్కోప్ ఉపయోగించబడుతుంది. X అక్షం పరీక్ష కింద పరికరం అనుసంధానించబడిన మరియు Y అక్షం sawtooth waveform అనుసంధానించబడిన.

ఇక్కడ ఉపయోగించిన సర్క్యూట్ 555 టైమర్ మరియు LM358 op-amp వంటి సాధారణ భాగాలను ఉపయోగించి కర్వ్ ట్రేసర్ యొక్క సాధారణ వైవిధ్యం.

భాగాలు అవసరం

1. టైమర్ కోసం

• 555 టైమర్ - ఏదైనా వేరియంట్
• 10uF ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్ (డీకప్లింగ్)
• 100nF సిరామిక్ కెపాసిటర్ (డీకప్లింగ్)
• 1 కె రెసిస్టర్ (ప్రస్తుత మూలం)
• 10 కె రెసిస్టర్ (ప్రస్తుత మూలం)
• BC557 PNP ట్రాన్సిస్టర్ లేదా సమానమైనది
• 10uF ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్ (టైమింగ్)

2. Op-amp యాంప్లిఫైయర్ కోసం

• LM358 లేదా పోల్చదగిన ఓపాంప్
• 10uF ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్ (డీకప్లింగ్)
• 10nF సిరామిక్ కెపాసిటర్ (AC కలపడం)
• 10 ఎమ్ రెసిస్టర్ (ఎసి కలపడం)
• టెస్ట్ రెసిస్టర్ (పరీక్షలో ఉన్న పరికరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, సాధారణంగా 50 ఓంలు మరియు కొన్ని వందల ఓంల మధ్య ఉంటుంది.)

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

పని వివరణ

1. 555 టైమర్

ఇక్కడ ఉపయోగించిన సర్క్యూట్ క్లాసిక్ 555 అస్టేబుల్ సర్క్యూట్ యొక్క సాధారణ వైవిధ్యం, ఇది సావూత్ వేవ్‌ఫార్మ్ జనరేటర్‌గా పనిచేస్తుంది.

సాధారణంగా టైమింగ్ రెసిస్టర్‌ను విద్యుత్ సరఫరాకు అనుసంధానించబడిన రెసిస్టర్ ద్వారా తినిపిస్తారు, అయితే ఇక్కడ ఇది (ముడి) స్థిరమైన ప్రస్తుత వనరుతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

స్థిరమైన బేస్-ఎమిటర్ బయాస్ వోల్టేజ్‌ను అందించడం ద్వారా స్థిరమైన ప్రస్తుత సరఫరా పనిచేస్తుంది, దీని ఫలితంగా (కొంతవరకు) స్థిరమైన కలెక్టర్ కరెంట్ వస్తుంది. స్థిరమైన ప్రస్తుత ఫలితాలను ఉపయోగించి కెపాసిటర్‌ను ఛార్జింగ్ చేయడం వలన సరళ రాంప్ తరంగ రూపం వస్తుంది.

ఈ కాన్ఫిగరేషన్ కెపాసిటర్ అవుట్పుట్ నుండి నేరుగా ఉత్పత్తిని పొందుతుంది (ఇది మేము వెతుకుతున్న సాటూత్ రాంప్) మరియు పిన్ 3 నుండి కాదు, ఇక్కడ ఇరుకైన ప్రతికూల పప్పులను అందిస్తుంది.

ఈ సర్క్యూట్ స్థిరమైన ప్రస్తుత సోర్స్-కెపాసిటర్ రాంప్ జెనరేటర్‌ను నియంత్రించడానికి 555 యొక్క అంతర్గత యంత్రాంగాన్ని ఉపయోగిస్తుందనే అర్థంలో తెలివైనది.

2. యాంప్లిఫైయర్

అవుట్పుట్ నేరుగా కెపాసిటర్ నుండి తీసుకోబడింది కాబట్టి (ఇది ప్రస్తుత మూలం నుండి వసూలు చేయబడుతుంది), పరీక్ష (డియుటి) కింద పరికరానికి శక్తినిచ్చే కరెంట్ తప్పనిసరిగా సున్నా.

దీన్ని పరిష్కరించడానికి, మేము క్లాసిక్ LM358 ఓపాంప్‌ను వోల్టేజ్ (అందువలన ప్రస్తుత) బఫర్‌గా ఉపయోగిస్తున్నాము. ఇది DUT కి అందుబాటులో ఉన్న కరెంట్‌ను కొంతవరకు పెంచుతుంది.

కెపాసిటర్ సావూత్ వేవ్‌ఫార్మ్ 1/3 మరియు 2/3 విసిసి (555 చర్య) మధ్య డోలనం చేస్తుంది, ఇది వక్రరేఖ ట్రేసర్‌లో ఉపయోగించబడదు ఎందుకంటే వోల్టేజ్ సున్నా నుండి రాంప్ చేయదు కాబట్టి 'అసంపూర్ణ' ట్రేస్ ఇస్తుంది. దీన్ని పరిష్కరించడానికి 555 నుండి ఇన్పుట్ బఫర్ ఇన్పుట్కు AC గా ఉంటుంది.

10M రెసిస్టర్ కాస్త మేజిక్-పరీక్ష సమయంలో ఇది కనుగొనబడింది, రెసిస్టర్ జోడించకపోతే, అవుట్పుట్ కేవలం Vcc కి తేలుతూ అక్కడే ఉంటుంది! దీనికి కారణం పరాన్నజీవి ఇన్పుట్ కెపాసిటెన్స్ - అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ తో పాటు, ఇది ఒక ఇంటిగ్రేటర్ను ఏర్పరుస్తుంది! ఈ పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌ను విడుదల చేయడానికి 10 ఎమ్ రెసిస్టర్ సరిపోతుంది కాని స్థిరమైన కరెంట్ సర్క్యూట్‌ను గణనీయంగా లోడ్ చేయడానికి సరిపోదు.

కర్వ్ ట్రేసింగ్ ఫలితాలను ఎలా మెరుగుపరచాలి

ఈ సర్క్యూట్లో అధిక పౌన encies పున్యాలు మరియు అధిక ఇంపెడెన్స్‌లు ఉంటాయి కాబట్టి, అవాంఛిత శబ్దం మరియు డోలనాన్ని నివారించడానికి జాగ్రత్తగా నిర్మాణం అవసరం.

తగినంత డీకప్లింగ్ సిఫార్సు చేయబడింది. సాధ్యమైనంతవరకు, ఈ సర్క్యూట్‌ను బ్రెడ్‌బోర్డింగ్ చేయకుండా ఉండటానికి ప్రయత్నించండి మరియు బదులుగా పిసిబి లేదా పెర్ఫ్‌బోర్డ్ ఉపయోగించండి.

ఈ సర్క్యూట్ చాలా ముడి మరియు అందువల్ల స్వభావంతో ఉంటుంది. వేరియబుల్ వోల్టేజ్ మూలం నుండి ఈ సర్క్యూట్‌ను శక్తివంతం చేయడానికి సిఫార్సు చేయబడింది. ఒక LM317 కూడా చిటికెలో పని చేస్తుంది. ఈ సర్క్యూట్ 7.5V వద్ద చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది.

పరిగణించవలసిన మరో ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, స్కోప్‌లోని క్షితిజ సమాంతర స్కేల్ సెట్టింగ్ - చాలా ఎక్కువ ఉంటే అన్ని తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దం ట్రేస్ మసకగా చేస్తుంది మరియు చాలా తక్కువగా ఉంటే 'పూర్తి' ట్రేస్ పొందడానికి తగినంత డేటా లేదు. మళ్ళీ, ఇది విద్యుత్ సరఫరా అమరికపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఉపయోగించదగిన ట్రేస్ పొందడానికి ఓసిల్లోస్కోప్ టైమ్‌బేస్ సెట్టింగ్ మరియు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క జాగ్రత్తగా ట్యూనింగ్ అవసరం .

మీకు ఉపయోగకరమైన కొలతలు కావాలంటే పరీక్ష నిరోధకం మరియు ఓపాంప్ అవుట్పుట్ లక్షణాల పరిజ్ఞానం అవసరం. కొద్దిగా గణితంతో మంచి విలువలను పొందవచ్చు.

కర్వ్ ట్రేసర్ సర్క్యూట్ ఎలా ఉపయోగించాలి

గుర్తుంచుకోవలసిన రెండు సాధారణ విషయాలు ఉన్నాయి - X అక్షం వోల్టేజ్‌ను సూచిస్తుంది మరియు Y అక్షం ప్రస్తుతాన్ని సూచిస్తుంది.

ఓసిల్లోస్కోప్‌లో, X అక్షాన్ని పరిశీలించడం చాలా సులభం - వోల్టేజ్ 'ఉన్నట్లే', అంటే ఓసిల్లోస్కోప్‌లో సెట్ చేయబడిన డివిజన్‌కు వోల్ట్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

Y లేదా ప్రస్తుత అక్షం కొద్దిగా trickier ఉంది. మేము ఇక్కడ కరెంట్‌ను నేరుగా కొలవడం లేదు, బదులుగా మేము సర్క్యూట్ ద్వారా కరెంట్ ఫలితంగా టెస్ట్ రెసిస్టర్‌లో పడిపోయిన వోల్టేజ్‌ను కొలుస్తున్నాము.

మేము Y అక్షం మీద గరిష్ట వోల్టేజ్ విలువను కొలిస్తే సరిపోతుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇది మునుపటి చిత్రంలో చూసినట్లుగా ఇది 2 వి.

కాబట్టి టెస్ట్ సర్క్యూట్ ద్వారా పీక్ కరెంట్ ఉంటుంది

నేను _{స్వీప్} = వి _పీక్ / ఆర్ _{టెస్ట్}.

ఇది 'స్వీప్' ప్రస్తుత పరిధిని సూచిస్తుంది, 0 నుండి - నేను _{స్వీప్} చేస్తాను.

సెట్టింగ్‌ను బట్టి, గ్రాఫ్ స్క్రీన్‌పై అందుబాటులో ఉన్నన్ని విభాగాలుగా విస్తరించవచ్చు. కాబట్టి ప్రతి డివిజన్‌కు కరెంట్ అనేది గ్రాఫ్ విస్తరించిన విభజనల సంఖ్యతో విభజించబడిన గరిష్ట ప్రవాహం, మరో మాటలో చెప్పాలంటే గ్రాఫ్ యొక్క ఎగువ 'చిట్కా' తాకిన X అక్షానికి సమాంతరంగా ఉంటుంది.

డయోడ్ కోసం కర్వ్ ట్రేసింగ్

పైన వివరించిన అన్ని శబ్దం మరియు గజిబిజి ఇక్కడ చూడవచ్చు.

అయినప్పటికీ, డయోడ్ వక్రతను స్పష్టంగా చూడవచ్చు, 'మోకాలి' పాయింట్ 0.7 వి వద్ద ఉంటుంది (డివిజన్ ఎక్స్ స్కేల్‌కు 500 ఎంవి గమనించండి).

X అక్షం 0.7 హించిన 0.7V తో సరిగ్గా సరిపోతుందని గమనించండి, ఇది X అక్షం పఠనం యొక్క 'ఉన్నది' స్వభావాన్ని సమర్థిస్తుంది.

ఇక్కడ ఉపయోగించిన పరీక్ష నిరోధకత 1K, కాబట్టి ప్రస్తుత పరిధి 0mA - 2mA నుండి. ఇక్కడ గ్రాఫ్ రెండు విభాగాలను మించదు (సుమారుగా), కాబట్టి కఠినమైన స్కేల్ 1mA / డివిజన్ అవుతుంది.

రెసిస్టర్ కోసం కర్వ్ ట్రేసింగ్

రెసిస్టర్లు విద్యుత్తుగా సరళమైన పరికరాలు, సరళ VI వక్రత, అకా ఓం యొక్క చట్టం, R = V / I. తక్కువ విలువ నిరోధకాలు నిటారుగా ఉన్న వాలులను కలిగి ఉన్నాయని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది (ఇచ్చిన V కి ఎక్కువ I) మరియు అధిక విలువ నిరోధకాలు ఎక్కువ సున్నితమైన వాలులను కలిగి ఉంటాయి (ఇచ్చిన V కి తక్కువ I).

ఇక్కడ పరీక్ష నిరోధకత 100 ఓంలు, కాబట్టి ప్రస్తుత పరిధి 0mA - 20mA. గ్రాఫ్ 2.5 డివిజన్లకు విస్తరించి ఉన్నందున, ప్రతి డివిజన్‌కు 8mA ఉంటుంది.

ప్రస్తుత వోల్ట్ కోసం 16mA పెరుగుతుంది, కాబట్టి నిరోధకత 1V / 16mA = 62 ఓంలు, ఇది 100 ఓం పాట్ DUT అయినందున తగినది.

ట్రాన్సిస్టర్ కోసం కర్వ్ ట్రేసింగ్

ట్రాన్సిస్టర్ మూడు టెర్మినల్ పరికరం కాబట్టి, చేయగలిగే కొలతల సంఖ్య చాలా పెద్దది, అయినప్పటికీ, ఆ కొలతలలో కొన్ని మాత్రమే సాధారణ ఉపయోగాన్ని కనుగొంటాయి, వాటిలో ఒకటి బేస్ కరెంట్ మీద కలెక్టర్ వోల్టేజ్ మీద ఆధారపడటం (రెండూ భూమికి సూచించబడ్డాయి, వాస్తవానికి) స్థిరమైన కలెక్టర్ కరెంట్ వద్ద.

మా కర్వ్ ట్రేసర్‌ను ఉపయోగించడం చాలా సులభం. బేస్ స్థిరమైన పక్షపాతం మరియు X అక్షం కలెక్టర్ వరకు కట్టిపడేశాయి. పరీక్ష నిరోధకత 'స్థిరమైన' ప్రవాహాన్ని అందిస్తుంది.

ఫలిత ట్రేస్ ఇలా ఉండాలి:

I _B Vs V _CE

పైన చూపిన గ్రాఫ్ లాగ్ స్కేల్ అని గమనించండి, ఓసిల్లోస్కోప్ అప్రమేయంగా సరళంగా ఉంటుందని గుర్తుంచుకోండి.

కాబట్టి కర్వ్ ట్రేసర్లు సాధారణ భాగాల కోసం VI జాడలను ఉత్పత్తి చేసే పరికరాలు మరియు భాగాల లక్షణాలపై స్పష్టమైన అవగాహన పొందడానికి సహాయపడతాయి.