48
Подключите источник питания ИК светодиода к выходам генератора стандартных функций FGEN на макетной плате. Соедините выход фототранзистора с каналами AI0+/-. Эта электрическая цепь представляет простой оптический канал передачи данных. На макетной плате электрическая цепь представляет собой следующее:
ТРЁХПОЛЮСНИКИ
Лучший способ изучения работы транзистора – это анализ его характеристических кривых. Транзистор это усилитель силы тока. База транзистора контролирует поток носителей заряда через транзистор от коллектора к эмиттеру. Подсоедините транзистор КТ660А (импортный аналог – 2N4401) или КТ685В (импортный аналог – 2N4403) к контактным разъёмам макетной платы так, чтобы эмиттер был соединён с DUT-, коллектор с DUT+, а база с BASE. Транзистор КТ660А (2N4401) является
транзистором типа n-p-n, а КТ685В (2N4403) – транзистором типа p-n-p.
Запустите NI ELVISmx Instrument Launcher, загрузите анализатор вольтамперных характеристик трехполюсников (3-Wire). На экране появится лицевая панель виртуального прибора NI ELVISmx Three-Wire Current-Voltage Analyzer. Этот виртуальный прибор позволяет измерить вольтамперную характеристику (ВАХ) трёхполюсников, частным случаем которых являются полупроводниковые транзисторы.
Выберите правильный тип измеряемого транзистора в поле Transistor Type. Установите следующие пределы изменения напряжения на коллекторе Collector Voltage Sweep и тока базы Base Current Sweep:
Vc Start |
0,00 В |
Vc Stop |
1,00 В |
Vc Step |
0,05 В |
Ic Limit |
40 мА |
ni.russia@ni.com |
ni.com/russia |
49
Ib Start |
0 мкА |
Ib Step |
15 uA |
Number of Curves |
3 |
Замечание. Особое внимание стоит уделить типу используемого транзистора. Полупроводниковые транзисторы подразделяются на две большие группы: принцип работы одной основан на n-p-n переходе, а другой на p-n-p. В зависимости от типа транзистора необходимо устанавливать различные параметры изменения напряжения на коллекторе Collector Voltage Sweep и тока базы Base Current Sweep. Большое значение для безопасной (с точки зрения сохранения работоспособности транзистора) диагностики транзистора является полярность прикладываемого напряжения на коллекторе. Надо всегда помнить, что n-p-n транзисторов прикладываемое напряжение на коллекторе должно быть положительной полярности, а для p-n-p наоборот отрицательной.
Неправильная полярность напряжения на транзисторе приведёт к его немедленному выходу из строя.
Нажмите на кнопку Run и наблюдайте на дисплее виртуального прибора последовательно получающуюся вольтамперную зависимость транзистора.
© 2009 National Instruments Россия, СНГ и Балтия. Все права защищены.
50
Представленные графики отражают зависимость силы тока, протекающего через коллектор, от напряжения, прикладываемого к коллектору, для различных значений силы тока базы транзистора.
Необходимо отметить, что виртуальный прибор предусматривает возможность установления многих параметров для диапазона напряжений на коллекторе и диапазона сил тока через базу транзистора. При запуске виртуальный прибор сначала выводит набор токов базы транзистора, потом выводит напряжение на коллекторе, и в самом конце измеряет силу тока через коллектор. Данные графика представляют собой пары точек (I,V), а последовательные точки, соответствующие одинаковому значению тока базы, соединяются линиями. Важно отметить, что при заданном напряжении на коллекторе, ток через коллектор увеличивается с увеличением тока базы.
Изменяя настройки графика Graph Settings -> Linear/Logarithmic отдельно для оси напряжения Voltage и тока Current, наблюдайте, как меняется вид кривой ВАХ. Используйте курсор для точного определения значений (I,V) на полученном графике ВАХ. Активирование курсора осуществляется выставлением галочки Cursor On в поле Cursor Settings. Для перемещения курсора по кривым ВАХ, соответствующим разным токам базы, используйте выпадающее меню Ib Curve, где можно выбрать значение тока базы, тем самым перейти курсором с одной кривой на другую. Есть возможность включения и отключения режима автомасштабирования осей (по умолчанию работает режим автомасштабирования, Autoscale).
Рассмотрим работу фототранзистора. Фототранзистор не имеет базы, вместо этого
ni.russia@ni.com |
ni.com/russia |
51
падающий на транзистор свет создаёт как бы ток базы, пропорциональный интенсивности света. Например, в отсутствии света ВАХ транзистора будет соответствовать нижней (жёлтой) кривой, для низкой интенсивности света – средней (красной) кривой и для высоких интенсивностей света – верхней (зелёной) кривой. Для напряжений на коллекторе свыше 0,2 В, ток коллектора изменяется практически линейно по отношению к интенсивности света, падающего в область базы. Для построения простейшего оптического детектора необходимы источник питания, ограничивающий ток резистор и фототранзистор.
© 2009 National Instruments Россия, СНГ и Балтия. Все права защищены.