Автор: Виктор Гордиенко
Опубликовано 17.09.2010

2010

Получение входящих, исходящих характеристик полупроводниковых приборов и экстракция из них электрофизических параметров является одной из важнейших задач в исследовании, разработке, производстве и применении полупроводниковых приборов. Традиционно такие приборы называются характериографы.
Для эффективного и быстрого расчета электрических схем применяют системы автоматизированного проектирования, где используют идеализированные модели компонентов, а при изготовлении прибора на реальных компонентах он может некорректно работать.
Целью работы является построение характериграфа для получения реальных характеристик (входных, выходных), параметров полупроводникового прибора и создание модели реального компонента и использования этой модели в дальнейших расчетах в системах автоматизированного проектирования.
Итак схема (Версия 2):

Связь МК с ПК через COM-порт (RS232)

К большому сожалению версию 2 прибора не фотографировал.

Использую щупы - зажим крокодил. В качестве корпуса использую DVD BOX.

Описание:
На ОУ 1.А и 1.В сделанный НЧ фильтр. На ОУ 2.А и 3.А не инвертирующий усилитель с коэффициентом усиление 2:1 На ОУ 2.В Q1, Q2 и 3.В Q3, Q4 буфер усилитель. На R1 измеряем ток и напряжение коллектора, он должен бить %+1 и не меньше 2 Вт. На R26 измеряем ток базы он должен бить %+1 и не меньше 0.5 Вт. На ОУ 4, 5 собранный активный выпрямитель (модуль сигнала). На транзисторный ключах Q7, Q6 управляем по отдельности каналами напряжение (меняем полярность).
На схему еще нужно добавить кнопку сброса:

Настройка:
Вынимаем микроконтроллер. Подаем напряжение ( 0-5 В) на вход НЧ фильтра (R8). На ножке 1 ОУ 2.А должно быть у два раза больше входного напряжение, если нет подбираем резисторами R11, R10. Дальше на резисторе R1 (относительно земли ) меряем напряжение. На базу Q1 ничего не подаем, то напряжение на R1 (относительно земли ) должно быть такое как на ножке 1 ОУ 2.А. Если подать на базу Q1 +5 В, то напряжение на R1 (относительно земли ) должно быть такое как на ножке 1 ОУ 2.А только отрицательное. Дальше смотрим какое напряжение на ADC4 и ADC5. Напряжение должно быть такое как на ножке 1 ОУ 1.А (относительно земли ) . Если подать на базу Q1 +5 В, напряжение на ADC4 и ADC5 должно быть по модулю, такое как на ножке 1 ОУ 1.А (относительно земли ) . Если нет подбираем R12, R11. Все так само делаем, для нижней части схемы.

Детали:
Реле любое до 15 В. Q1,Q2 на ток не меньше 1 А, и обязательно нужно установить радиатор. На R1 измеряем ток и напряжение коллектора, он должен бить %+1 и не меньше 2 Вт. На R26 измеряем ток базы он должен бить %+1 и не меньше 0.5 Вт.

Подключение:
Вставляем микроконтроллер и подключаем к ПК. Специально программу я не писал. Потому что эти данные нужно обрабатывать с помощью математического пакета (Mathcad и др.) аппроксимировать, получить в графическому виде функцию и конечно в аналитическому что бы можно потом использовать у САПР.
Запускаем любую терминальную программу и видим :
Если ничего нет нажимаем RESET.

Выбираем диод -1 или транзистор 2.
Отправляем например 1 и обязательно нужно после цифры поставить точку. Задавать напряжение нужно в мВ в диапазоне (0-10 В) Напряжение и ток нужно задать целым значением !

Нажимаем отправить, дальше МК делает своё дело. Дальше копируем принятые значение, и вставляем в математический пакет и получаем.
ВАХ диода.

Файлы:
Прошивка МК.

Вопросы, как всегда в Форум.