সেমিকন্ডাক্টর কার্ভ ট্রেসার: 4 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

শুভেচ্ছা!

যেকোনো ডিভাইসের অপারেটিং বৈশিষ্ট্যের জ্ঞান তার সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি অর্জনের জন্য অপরিহার্য। এই প্রকল্পটি আপনাকে আপনার ল্যাপটপে ডায়োড, এনপিএন-টাইপ বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর এবং এন-টাইপ এমওএসএফইটি-এর কার্ভ প্লট করতে সাহায্য করবে!

যাঁরা জানেন না চরিত্রগত কার্ভগুলি কী: চারিত্রিক কার্ভগুলি এমন গ্রাফ যা একটি ডিভাইসের দুটি টার্মিনাল জুড়ে কারেন্ট এবং ভোল্টেজের মধ্যে সম্পর্ক দেখায়। Term টি টার্মিনাল ডিভাইসের জন্য, এই গ্রাফটি তৃতীয় টার্মিনালের বিভিন্ন প্যারামিটারের জন্য প্লট করা হয়েছে। ডায়োড, প্রতিরোধক, এলইডি ইত্যাদি 2 টি টার্মিনাল ডিভাইসের জন্য, বৈশিষ্ট্যটি ডিভাইস টার্মিনাল জুড়ে ভোল্টেজ এবং ডিভাইসের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিদ্যুতের মধ্যে সম্পর্ক দেখায়। 3 টি টার্মিনাল ডিভাইসের জন্য, যেখানে 3 য় টার্মিনাল একটি কন্ট্রোল পিন বা প্রকার হিসাবে কাজ করে, ভোল্টেজ-কারেন্ট সম্পর্কটি 3 য় টার্মিনালের অবস্থার উপরও নির্ভর করে এবং তাই বৈশিষ্ট্যগুলিকেও এটি অন্তর্ভুক্ত করতে হবে।

একটি সেমিকন্ডাক্টর কার্ভ ট্রেসার এমন একটি ডিভাইস যা ডায়োড, বিজেটি, এমওএসএফইটিটির মতো ডিভাইসের জন্য কার্ভ প্লটিং প্রক্রিয়া স্বয়ংক্রিয় করে। ডেডিকেটেড কার্ভ ট্রেসার সাধারণত ব্যয়বহুল এবং উৎসাহীদের জন্য সাশ্রয়ী নয়। মৌলিক ইলেকট্রনিক ডিভাইসের I-V বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করতে সক্ষম একটি সহজেই চালিত যন্ত্র অত্যন্ত উপকারী হবে, বিশেষ করে ইলেকট্রনিক্সের প্রতি আগ্রহী শিক্ষার্থীদের জন্য।

এই প্রকল্পটিকে ইলেকট্রনিক্সের একটি মৌলিক কোর্স এবং অপ amps, PWM, চার্জ পাম্প, ভোল্টেজ রেগুলেটর, যেকোনো মাইক্রোকন্ট্রোলারে কিছু কোডিংয়ের প্রয়োজন হবে। আপনার যদি এই দক্ষতা থাকে, অভিনন্দন, আপনি যেতে ভাল !!

উপরের বিষয়গুলির রেফারেন্সের জন্য, কিছু লিঙ্ক আমি সহায়ক পেয়েছি:

www.allaboutcircuits.com/technical-article…

www.allaboutcircuits.com/textbook/semicond…

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

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

ধাপ 1: হার্ডওয়্যার বোঝা

ট্রেসারটি একটি ল্যাপটপে এবং DUT (পরীক্ষার অধীনে ডিভাইস) বোর্ডে দেওয়া স্লটে প্লাগ করা হবে। তারপরে, ল্যাপটপে বৈশিষ্ট্যযুক্ত বক্ররেখা প্রদর্শিত হবে।

আমি আমার মাইক্রোকন্ট্রোলার হিসাবে MSP430G2553 ব্যবহার করেছি কিন্তু একবার আপনি ডিজাইনের পদ্ধতিটি বুঝতে পারলে যে কোন নিয়ামক ব্যবহার করা যেতে পারে।

এটি করার জন্য প্রদত্ত পদ্ধতি অনুসরণ করা হয়েছিল।

Voltage ডিভাইস ভোল্টেজের বিভিন্ন ভ্যালুতে ডিভাইস কারেন্টের মান পাওয়ার জন্য, আমাদের একটি ক্রমবর্ধমান সংকেত প্রয়োজন (রamp্যাম্প সিগন্যালের মত কিছু)। বক্ররেখা চক্রান্তের জন্য পর্যাপ্ত সংখ্যক পয়েন্ট পাওয়ার জন্য, আমরা ডিভাইস ভোল্টেজের 100 টি ভিন্ন মানের জন্য ডিভাইসটি অনুসন্ধান করতে পছন্দ করি। এইভাবে আমাদের জন্য 7-বিট র ra্যাম্প সিগন্যাল দরকার। এটি পিডব্লিউএম তৈরি করে এবং এটি একটি কম পাস ফিল্টারের মাধ্যমে পাস করে।

● যেহেতু আমাদের BJT- তে বেস কারেন্টের বিভিন্ন মান এবং MOSFET- এর ক্ষেত্রে গেট ভোল্টেজের বিভিন্ন মানগুলিতে ডিভাইসের বৈশিষ্ট্যগুলি চক্রান্ত করতে হবে, আমাদের র ra্যাম্প সিগন্যালের পাশাপাশি একটি সিঁড়ি সংকেত তৈরি করতে হবে। সিস্টেমের ক্ষমতা সীমিত করে আমরা বেস কারেন্ট/গেট ভোল্টেজের বিভিন্ন মানের জন্য cur টি কার্ভ প্লট করতে পছন্দ করি। এইভাবে আমাদের একটি 8-স্তর বা 3-বিট সিঁড়ি তরঙ্গাকৃতি প্রয়োজন। এটি পিডব্লিউএম তৈরি করে এবং এটি একটি কম পাস ফিল্টারের মাধ্যমে পাস করে।

Note এখানে লক্ষ্য করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে 8-স্তরের সিঁড়ি সংকেতের প্রতিটি ধাপের জন্য পুনরাবৃত্তি করার জন্য আমাদের পুরো র ra্যাম্প সিগন্যাল প্রয়োজন, এইভাবে রmp্যাম্প সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি সিঁড়ি সিগন্যালের চেয়ে ঠিক 8 গুণ বেশি হওয়া উচিত এবং সেগুলি সময় হওয়া উচিত সিঙ্ক্রোনাইজড এটি PWM প্রজন্মের কোডিংয়ে অর্জন করা হয়।

Voltage ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিটের পর মাইক্রোকন্ট্রোলারের অসিলোস্কোপ/এডিসিতে X-Axis হিসেবে খাওয়ানোর সংকেত পাওয়ার জন্য DUT এর কালেক্টর/ড্রেন/অ্যানোড অনুসন্ধান করা হয়।

Current একটি বর্তমান সেন্সিং প্রতিরোধক DUT এর সাথে ধারাবাহিকভাবে স্থাপন করা হয়, যা সংকেত পাওয়ার জন্য একটি ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার দ্বারা অনুসরণ করা হয় যা ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিটের পরে মাইক্রোকন্ট্রোলারের ADC- তে Y-Axis/ ADC হিসাবে অসিলোস্কোপে খাওয়ানো যায়।

● এর পরে, এডিসি পিসি ডিভাইসে প্রেরণ করার জন্য ইউএআরটি রেজিস্টারে মানগুলি স্থানান্তর করে এবং এই মানগুলি পাইথন স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে চক্রান্ত করা হয়।

আপনি এখন আপনার সার্কিট তৈরির সাথে এগিয়ে যেতে পারেন।

পদক্ষেপ 2: হার্ডওয়্যার তৈরি করা

পরবর্তী এবং খুব গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ আসলে হার্ডওয়্যার তৈরি করা।

যেহেতু হার্ডওয়্যারটি জটিল, তাই আমি পিসিবি জালিয়াতির পরামর্শ দেব। কিন্তু যদি আপনার সাহস থাকে তবে আপনি রুটিবোর্ডের জন্যও যেতে পারেন।

বোর্ডে 5V সরবরাহ, MSP এর জন্য 3.3V, +12V এবং -12V অপ amp এর জন্য। 3.3V এবং +/- 12V 5V থেকে রেগুলেটর LM1117 এবং XL6009 ব্যবহার করে উৎপন্ন হয় (এর মডিউল পাওয়া যায়, আমি এটিকে আলাদা উপাদান থেকে তৈরি করেছি) এবং একটি চার্জ পাম্প যথাক্রমে।

ইউএআরটি থেকে ইউএসবি পর্যন্ত ডেটার জন্য একটি রূপান্তর যন্ত্র প্রয়োজন। আমি CH340G ব্যবহার করেছি।

পরবর্তী ধাপ হবে স্কিম্যাটিক এবং বোর্ড ফাইল তৈরি করা। আমি আমার হাতিয়ার হিসাবে AGগল ক্যাড ব্যবহার করেছি।

আপনার রেফারেন্সের জন্য ফাইলগুলি আপলোড করা হয়েছে।

ধাপ 3: কোড লেখা

হার্ডওয়্যার তৈরি করেছেন? সব পয়েন্টে ভোল্টেজ মেরু পরীক্ষা?

যদি হ্যাঁ, এখন কোড দেওয়া যাক!

আমি আমার এমএসপি কোডিংয়ের জন্য সিসিএস ব্যবহার করেছি, কারণ আমি এই প্ল্যাটফর্মগুলিতে আরামদায়ক।

গ্রাফ প্রদর্শন করতে আমি পাইথনকে আমার প্ল্যাটফর্ম হিসেবে ব্যবহার করেছি।

ব্যবহৃত মাইক্রোকন্ট্রোলার পেরিফেরালগুলি হল:

W টাইমার_এ (16 বিট) তুলনা মোডে PWM তৈরি করতে।

Input ADC10 (10 বিট) ইনপুট মান।

· UART ডেটা প্রেরণ করতে।

আপনার সুবিধার্থে কোড ফাইলগুলি দেওয়া হয়েছে।

ধাপ 4: এটি কিভাবে ব্যবহার করবেন?

অভিনন্দন! যা বাকি আছে তা হল ট্রেসারের কাজ।

একটি নতুন কার্ভ ট্রেসারের ক্ষেত্রে, এর 50k ohms এর ট্রিম পট সেট করতে হবে।

এটি পটেন্টিওমিটারের অবস্থান পরিবর্তন করে এবং একটি BJT এর IC-VCE এর গ্রাফ পর্যবেক্ষণ করে করা যেতে পারে। যে অবস্থানে সর্বনিম্ন বক্ররেখা (IB = 0 এর জন্য) X-Axis- এর সাথে সারিবদ্ধ হবে, এটি হবে ট্রিম পটের সঠিক অবস্থান।

The পিসির ইউএসবি পোর্টে সেমিকন্ডাক্টর কার্ভ ট্রেসার লাগান। একটি লাল LED জ্বলবে, যা নির্দেশ করে যে বোর্ডটি চালিত হয়েছে।

· যদি এটি একটি BJT /ডায়োড ডিভাইস যার কার্ভগুলি প্লট করা হয়, তাহলে জাম্পার JP1 কে সংযুক্ত করবেন না। কিন্তু যদি এটি একটি MOSFET হয়, হেডার সংযোগ করুন।

Command কমান্ড প্রম্পটে যান

· পাইথন স্ক্রিপ্ট চালান

DUT এর টার্মিনালের সংখ্যা লিখুন।

Runs প্রোগ্রাম চলার জন্য অপেক্ষা করুন।

Ph গ্রাফ প্লট করা হয়েছে।

সুখী করা!