Ulepszony znacznik krzywej półprzewodnikowej dzięki Analog Discovery 2: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Zasada śledzenia krzywych za pomocą AD2 jest opisana w poniższych linkach:

https://www.instructables.com/id/Semiconductor-Cur…

https://reference.digilentinc.com/reference/instru…

Jeśli zmierzony prąd jest dość wysoki, to dokładność jest akceptowalna. Natomiast mniejszy prąd pomiaru, brak na:

Błąd przesunięcia i ograniczenie trybu wspólnego wzmacniaczy kanału oscyloskopu

Błąd nachylenia spowodowany równoległymi rezystorami

Błędów tych nie da się wyeliminować za pomocą kalibracji urządzenia AD2.

Krok 1: Schemat obwodu z wewnętrznymi rezystorami obciążenia AD2

Podłączony jest generator przebiegów (W1), kanał oscyloskopu 1 wykrywa spadek napięcia na rezystorze czujnika prądu (CSRes), a kanał 2 wykrywa napięcie testowanego urządzenia (DUT).

Krok 2: Równoważny schemat obwodu

Piny wejściowe oscyloskopu AD2 mają rezystory pull-down 1MOhm na każdym pinie wejściowym, które wpływają na pomiar prądu. Dwa z tych rezystorów są równoległe do testowanego urządzenia.

Krok 3: Wpływ błędu

Na powyższych wykresach urządzenie testowane było odłączone. Rezystor wyczuwania prądu wynosi 330 Ohm

Po lewej: Skala pionowa +10mA/-10mA wygląda poprawnie

• U góry po prawej: Skala pionowa pokazuje błąd ze zwiększoną rozdzielczością +100uA/-100uA (rezystor równoległy 500kOhm do DUT i ograniczone tłumienie sygnału wspólnego (CMRR) kanału oscyloskopu 1, a przesunięcie jest prawie zerowe)
• Dolny prawy: Skala pionowa jest równa obrazowi na górze. Ale tutaj był zwarty rezystor wyczuwania prądu. wykres pokazuje tylko błąd CMRR (5V/500kOhm=10uA, 26uA-17uA=9uA jest blisko 10uA)

Krok 4: Kompensacja błędów za pomocą równania liniowego

Krótki skrypt może to zrobić automatycznie.

Jak to działa:

Do obliczenia równania potrzebne są cztery parametry:

Min/Max ch1 (prąd), a także ch2 (napięcie)

Ponieważ napięcie na ch1 jest bardzo niskie, dlatego Math2 filtruje ch1.

Na koniec obliczone równanie zostanie zapisane w Math1.

Skrypt po prawej stronie zostanie wykonany przez naciśnięcie przycisku uruchamiania w oknie skryptu, bez podłączonego testowanego urządzenia. Wyświetlane będzie Ch1 a nie Math2, ponieważ filtrowanie powoduje pewne opóźnienie i generuje podwójne linie.

Krok 5: Skrypt

To cały skrypt, który eliminuje błędy. Opis poleceń klawiszy jest dostępny w pomocy oprogramowania Waveforms Application.

Krok 6: Ustawienia matematyczne

Filtr Math2 Ch1, niezbędny do obliczenia dokładności parametru Min/Max. Math1 pokazuje obliczone równanie.

Krok 7: DUT Przykład: LED

Lewy wykres pokazuje zachowanie z kompensacją, a prawy jak zwykle. Widoczna jest znacząca różnica w wyższej rozdzielczości prądowej.

Krok 8: Wniosek

Ten przykład pokazuje potężne możliwości języka skryptowego AD2. Łatwe w użyciu, dobrze udokumentowane polecenia AD2 i doskonałe do debugowania.

Dostępny jest plik obszaru roboczego AD2 do pobrania.

Ostrożnie zmień rozszerzenie pliku na.zip i rozpakuj plik przed użyciem z AD2. Przesyłanie rozszerzenia.zip nie jest obsługiwane przez instrukcje.

Kolejny projekt dostępny w trenz electronic: LCR-Meter (Excel VBA)