Коробочка для измерения характеристик транзисторов.

[Yury Novikov]

Ок, пусть будет 485. Дело за малым - сочинить управляемые источники и всё остальное.

[alexf52]

Я бы с удовольствием поучаствовал в проэкте, по крайней мере точно могу помочь програмой для AVR. Только хочется определиться с целями. Если пытаться сделать по полной для измерения всего и с большой точностью то выйдет очень дорого и скорее всего ничего сделано реально не будет.
А если ограничиться скажем именно как сказано в заголовке темы "измерением транзисторов", а не магнетронов, то наверное можно ограничиться +/- 30В и 1-2А. Гораздо реальнее сделать на основе простых готовых узлов.
И с точностью не совсем понятно. Если речь о подборе транзисторов в пары, определения отсечки полевиков, и т.д. то 8 бит за глаза хватит.
Я не утверждаю что этого достаточно во всех случаях жизни, но как говорится "лучше сорок раз по разу чем ни разу сорок раз"

[LexaryStyle]

Не очень понял. У каждого уважающего себя радиолюбителя типа есть пара программируемых источников питания -100...+100в, 0...10А, которые управляются через комп?

Блок питания регулируемый. 0-10в 5А с регулировкой отсечки по току если это необходимо, или другой в зависимости от своих задач

Вообще-то чтоб снять выходную ВАХ в схеме ОЭ нужно менять напряжение Uкэ и мерить Iк при Iб=const. Т.е. комп должен изменять напряжение источника коллекторного питания измеряемого транзистора и одновременно измерять ток его коллектора. Потом устанавливать следующее значение тока базы и опять менять напряжение на коллекторе, и измерять ток.

Этот вариант возможен (я же исходил из постоянного тока К - Э, С - И, меняя напряжение на базе или затворе) оба реализуются легко! Подсоеденяем коробочку, либо меняем напряжение базы-затвора, либо меняем ток К -Э подстраивая выходное напряжение или ток на отдельном БП.

ВАХ будет рисоваться автоматически, постоянно опрашиваемым АЦП на нагрузочном резисторе 1 Ом при изменении напряжения Блоком питания либо, по программе задавая ЦАПом напряжение базы или затвора.

Тут вся фишка состоит в том, что в состав характериографа должны входить минимум два управляемых с компа, например через USB, источника питания и соответственно програмно-аппаратные средства для замеров и управления, ну и желательно для вычисления по ВАХам всех возможных параметров. Это не усложнение устройства, а его необходимая часть. Собственно кроме этих управляемых источников и софта там практически больше ничего и не нужно.

Вы говорите о законченных устройствах для серьезных и постоянных задач. Кому такие нужны будут платить по 500-1000$ при заявленных ваших характеристиках. Нам же, любителям:
1) необходимо использовать то что уже есть (БП например) это минус 2-3 тысячи сразу!
2) стоимость коробочки должна быть доступной для подбора транзисторов в своих конструкциях не имеющих серийное воплощение. (1000 - 2000р)

АЦП у атмеги кака, 8 бит честных вытянуть можно из 10 заявленных, при наличии внешнего опорника.

Получать 10 бит цап R-2R лесенкой от контроллера, да еще и 1% резисторами - это ни в какие ворота не лезет.

Многим этого хватит за уши. Тут важнее дрейф на выходе при заданном значении. а не разрешение шага напряжения.

Адумы ставить на UART можно только отмоды нефиг делать или желания микроплату получить. 6n137 работают тише, при копеечной стоимости, с нехилым запасом даже для 115 килобит.

Это имеет место быть, только скорость UART я думаю будет выше.

Гальваноразвязывать ЦАП и вовсе не понятно зачем.

Для того чтобы можно было менять полярность и соеденять в любых точках схемы измерительного стенда(гибкость)

Проще взять проект из Elector, там железо хоть не самое пионерское.
Думаю, что если делать самоделку с лучшими ТТХ, то придется подумать.
А делать хуже, да еще и серию - тогда вопрос, а зачем?

Кому надо проще, тот давно взял. Подумать точно придется, Elector мерит слаботочные транзисторы(при этом посмотрите на сложность конструкции), нам же нужно мерить сильноточные, хотя бы до 2А К - Э, представьте какая будет конструкция тогда!? и цена!?

Юрий, а насколько необходимо иметь такие суровые питальники? 100В*10А уже киловатт, реально надо столько вдуть в какого монстра? Или можно ограничится например набором к примеру +-30В 10А, +- 100В 1А, +- 500В 0.2А?
Мне видится решение задачи как набор нескольких питальников с RS485 и 485 из компа, в компе универсальный софт, к примеру до 10 питальников, с скриптовым конфигом.
485 для компа можно хоть готовый купить, хоть на коленке собрать - не вопрос вообще.
Этого по идее достаточно для любых задач, хоть лампы обмеряй хоть кого,и конечный юзер только решает какой набор питальников ему надо.

Этот улучшайзер - аддон можно реализовать для серьезных задач к данной коробочке. Опять же тем кому он нужен и тем кто готов вложиться финансово в такой БП. Без вопросов.

ЦАП это самое простое и самое последнее, о чем нужно думать в данном устройстве. Начинать нужно с управляемых по usb источников питания, и с софта. И лучше чтоб эти источники были импульсные, чтоб не греть воздух за ненадобностью. А уж чем там измерять ток...

Начинать можно хоть откуда, кому как нравиться. Я начинаю с ТЗ для коробочки для "простых смертных" как я у которых ограниченные финансовые ресурсы для такой измерялки. При этом с такой коробочкой я должен точно знать что могу подобрать в пары транзисторы с достаточной точностью.

Это может быть умный источник, который при меньших напряжениях держит больший ток, при больших напряжениях меньший. Но ватт 250-300 с запасом надо чтобы мерять ВАХи мощных транзисторов. Но для упрощения можно и менее умные источники, но цифровые. А + и - это нужно для npn и pnp, ну и для универсальности прибора.

Без проблем, дойдет дело и до таких БП, так как ПО для компа думаю будет открыто.

Наверное usb проще.

Проще и удобнее, да еще и 5в есть).

Не нужно. USB->485 есть на каждом углу, 1000р готовый, если самопалить, то деталей на 150р. В результате на один комповый порт можно повесить до 32 устройства. Есть мосты 485-ethernet. 485 в индустриальном мире лет 25 живет и еще лет 10 жить будет как минимум. Поэтому на него нужно и можно ориентироваться. А вешать на комп к примеру 4АЦП и 4 питальника - далеко не любой комп столько юсб имеет, а так даже нетбука хватит. Ну и второй гемор - рассказать компу на каком USB кто висит, и так каждый раз? Нафиг.Софт модульным должен быть. К примеру решили, что наши девайсы на ModBus живут, вот главная софтина и должна жить на уровне модбаса, а вывод модбаса наружу реализовывать внешней DLL. Тогда при смене usb-485 на четосупермодное(usb16.6->485) добпавляется еще одна DLL, никак не затрагивая основной софт и железяки.

1) Вы максималист(в хорошем смысле).
2) Описанная вами система имеется не у каждого завода в отделе настройки, где бы это совсем не помешало...
3) Цена соответствующая
4) рассказать компу на каком USB кто висит задача гибкого ПО.

Ок, пусть будет 485. Дело за малым - сочинить управляемые источники и всё остальное.

Вас понесло. И это дело не за малым а за большим.

Я бы с удовольствием поучаствовал в проэкте, по крайней мере точно могу помочь програмой для AVR. Только хочется определиться с целями. Если пытаться сделать по полной для измерения всего и с большой точностью то выйдет очень дорого и скорее всего ничего сделано реально не будет.
А если ограничиться скажем именно как сказано в заголовке темы "измерением транзисторов", а не магнетронов, то наверное можно ограничиться +/- 30В и 1-2А. Гораздо реальнее сделать на основе простых готовых узлов.
И с точностью не совсем понятно. Если речь о подборе транзисторов в пары, определения отсечки полевиков, и т.д. то 8 бит за глаза хватит.
Я не утверждаю что этого достаточно во всех случаях жизни, но как говорится "лучше сорок раз по разу чем ни разу сорок раз"

Я сам пишу на AVR, скооперируемся. Все остальное верно подмечено.

[Yury Novikov]

Вы говорите о законченных устройствах для серьезных и постоянных задач. Кому такие нужны будут платить по 500-1000$ при заявленных ваших характеристиках.

И где можно купить такое компутерное устройство за 1000уе? В том-то и дело что их нет ни за такую, ни за близкую цену. Если получится устройство которое в виде кита (собранной платы и софта) будет стоить в районе 1000уе, таких устройств можно реально продать минимум несколько десятков штук, даже просто разместив объявление на diyaudio.com. А уж если оно получится в районе 500уе, то спрос будет гораздо более серьезный. Было одно время подобное устройство, называлось что-то типа "комплекс входного контроля" стоило от 12К до 30К уев в зависимости от комплектации блоками питания.

---------- Добавлено в 19:28 ---------- Предыдущее сообщение в 19:25 ----------

можно ограничиться +/- 30В и 1-2А.

Для ВАХов мощных транзисторов нужно минимум до 70в. лучше до 100-120в.

[LexaryStyle]

И где можно купить такое компутерное устройство за 1000уе?

Я образно указал на высокую цену такой задачи(с внутренним бп).

Для ВАХов мощных транзисторов нужно минимум до 70в. лучше до 100-120в.

да хоть до 1000в., все зависит от вашего БП.

Выход ЦАП в 10в хватит?

[Yury Novikov]

да хоть до 1000в., все зависит от вашего БП.

Надо делать законченное устройство. Всякие вещи типа "ваш БП" снижают ценность почти до нуля.

---------- Добавлено в 19:52 ---------- Предыдущее сообщение в 19:38 ----------

Вот готовое устройство: http://www.priborelektro.ru/price/IP...1103&catalog=1 Там же его нынешняя цена в базовой комплектации без блоков питания.

[LexaryStyle]

Надо делать законченное устройство. Всякие вещи типа "ваш БП" снижают ценность почти до нуля.

Я предлагаю:
1) Начать с Указания ТЗ на головное устройство с базовыми возможностями. Начнем его реализовывать.
2) Определить порядок и тип протокола для БП
3) Определить какие то дополнительные модули...

Вот готовое устройство

Это пром девайс, и характеристики космические и цена.

---------- Добавлено в 17:37 ---------- Предыдущее сообщение в 17:04 ----------

Укажите на ГОСТ или методику измерения характеристик биполярников и полевиков.

[Yury Novikov]

Часть ГОСТов: http://www.znaytovar.ru/gost/1/GOST_2000374.html и тут: http://www.erbp.ru/gosts/rubrics/568. Но ГОСТы для данного девайса не особенно нужны. Достаточно посмотреть схемы измерения характеристик в любом учебнике по полупроводниковым приборам, например: http://reslib.com/book/Poluprovodnikovie_pribori и тут еще куча: http://books.tr200.ru/v.php?id=284268 .

[LexaryStyle]

Yury Novikov, Какие количества каналов и параметры токов, напряжений вы видите в устройстве для себя?

[Yury Novikov]

Что подразумевается под каналами?

Параметры напряжений и токов обычные для замеров транзисторов малой, средней и большой мощности, те которые у них в даташитах. Лучше чтобы измерения проводились на достаточно большой скорости, чтобы можно было не крепить мощные транзисторы на радиаторы. На счет ТЗ надо подумать и написать. Это займет пару дней.

---------- Добавлено в 22:21 ---------- Предыдущее сообщение в 22:16 ----------

Выход ЦАП в 10в хватит?

Тока от цапа, если включать его напрямую, не хватит. Между цапом и измеряемым прибором должен быть усилитель.

[LexaryStyle]

Тока от цапа, если включать его напрямую, не хватит. Между цапом и измеряемым прибором должен быть усилитель.

То что буфер на ОУ нужен это понятно, кстати иногда подумываю о LM3886

---------- Добавлено в 21:10 ---------- Предыдущее сообщение в 21:05 ----------

Лучше чтобы измерения проводились на достаточно большой скорости

Тренировку делать не обязательно? А то, может параметры в результате работы меняться будут и вся работа к черту.

[Openreel]

Тренировку делать не обязательно? А то, может параметры в результате

Я же писал, софтина с поддержкой скриптов. Тогда юзер может сам наворотить чего ему надо, подправив базовые скрипты или свои написав.
Иначе не угодить на всех, а делать пачку недорежимов в результате сложней чем поддержку скриптов.

[Yury Novikov]

А то, может параметры в результате работы меняться будут и вся работа к черту.

Конечно идеально было бы мерить в статическом режиме и длительное время, но тогда нужно будет среднемощные и мощные транзисторы крепить на радиатор с обдувом и процесс измерения растянется на многие часы. Обычно подобные характериографы, для упрощения работы, меряют в импульсном режиме много циклов и потом считают усредненные значения.

---------- Добавлено в 01:00 ---------- Предыдущее сообщение в 00:57 ----------

Тренировку делать не обязательно?

Тренировка это функция специального стенда, а не характериографа. Те кому нужно, пусть делают отдельно стенд электротермотренировки. У транзисторов, в отличие от ламп, параметры уходят со временем не так значительно, так что тренировка транзисторов это уж очень кучеряво.

[LexaryStyle]

Если к коробочке подводить переменку, а уже на плате реализовать выпрямитель-сглаживание-логику регулировки тока, далее на измеряемый транзистор. Как такой вариант?

При быстром замере, большие радиаторы на регулирующем транзисторе не понадобятся.

[Yury Novikov]

Завтра выдам свое общее видение проблемы на отдельной бумажке.

Если к коробочке подводить переменку

Самым простым мне видится такой вариант - к "коробочке" нужно будет подводить пилу от цапа, а из котобочки выводить измерения на ацп. В коробочке усилители, которые усиливают пилу до уровней напряжений и мощности, необходимых для измерений. Усилители модульные. Они могут быть разных типов в зависимости от того что и как нужно мерить. Для маломощных транзисторов одно, для средне- и мощных другое, для ламп третье. Все эти усилители достаточно легко реализуются на ОУ, но получаются не дешевыми. Например, модуль для измерения ламп до 500в, до 0.5А (если он нужен) получается примерно под 700-800 уе себестоимости только по комплектующим.

[LexaryStyle]

Для начала планируется накидать и реализовать коробочку для подбора транзисторов а уж потом будем на базе полученного опытам мудрить с лампами. Поэтому давайте ограничимся в пределах данной темы с напряжениями хотя бы до 30 - 50вольт.

Как говорится, Москва не сразу строилась и есть вероятность не сделать вообще ничего...

[Yury Novikov]

На устройстве коробочки и на софте это вообще никак не отразится. Просто разные модули для ламп и транзисторов.

[LexaryStyle]

Если делать модульно то да. Но для 2-3 Ампер нагрузки на 0.5 сек можно все реализовать на одной плате, запустить, исправить баги и думать как быть дальше.
Бросаться сразу на все не будем, целенаправленно и уверенно и поэтапно.

[LexaryStyle]

На просторах интернета нашел:

Я представляю себе примерно такой алгоритм измерений:
Алгоритм снятия стоковой характеристики Ic = f(Uc):

* Установка напряжения затвора Uз
* Измерить напряжение затвора Uз (для точности)
* Установка напряжения стока Uс
* Измерить напряжение стока Uс (для точности)
* Измерить ток стока Ic (установкой в стоковую цепь низкоомного резистора и снятием напряжения на нем)
* Возвращаемся в пункт 3 (увеличиваем Uc с определенным шагом, пока не достигнем верхнего значения)
* Возвращаемся в начало (увеличиваем Uз с определенным шагом, пока не достигнем напряжения отсечки)


Алгоритм снятия стоко-затворной характеристики Ic = f(Uз):

* Установка напряжения стока Uс
* Измерить напряжение стока Uс (для точности)
* Установка напряжения затвора Uз
* Измерить напряжение затвора Uз (для точности)
* Измерить ток стока Ic
* Возвращаемся в пункт 3 (увеличиваем Uз с определенным шагом, пока не достигнем напряжения отсечки)
* Возвращаемся в начало (увеличиваем Uс с определенным шагом, пока не достигнем верхнего значения)

Достаточно и корректно ли при измерениях транзистора, на графике ВАХ указывать напряжение на Базе-Затворе (Y) а ток на Эммитере-Стоке(X)?

[Viento]

Делал пару лет назад нечто подобное на ADuC 845. Сейчас бы правда взял какой нибудь PIC + ЦАП и АЦП внешнии)
Впринципе думаю если делать сейчас то надо делать модульную конструкцию. Чтобы можно было к примеру добавлять нужные модули (Для мощьныъ транзисторов, Для UK > хх Вольт и так далее)