Układ do pomiaru elementów półprzewodnikowych

[AZ12]

Witam

Wymyśliłem ostatnio prosty układ do pomiaru elementów półprzewodnikowych i innych. Można nim mierzyć napięcia przewodzenia diod germanowych, krzemowych, LED, rezystancję. Przeznaczony on jest do współpracy z miernikami panelowymi cyfrowymi. Zbudowany jest on na dwóch wzmacniaczach operacyjnych, jeden pracuje jako źródło prądowe, drugi jest wzmacniaczem różnicowym.

[tszczesn]

Istotne tylko, aby oporniki 10k były jak najbardziej podobne do siebie, 0.5% lub lepiej. Albo zamiast prawego wzmacniacza użyć wzmacniacza różnicowego, np. SSM2141.

[maciej_333]

Można też wstawić w roli wzmacniacza różnicowego coś, co nazywa się difference amplifier np. INA152. Inna możliwość to wzmacniacz pomiarowy np. AD620. Nie wiem tylko po co, skoro taki test napięcia, powiedzmy progowego i tak ma tylko bardzo orientacyjne zastosowanie. Sprawdza się, tym gdzie jest np. K i A diody, lub czy dioda nie jest uszkodzona. Błąd pomiaru 10-15 % raczej nie stanowi problemu. Czy koniecznie napięcie na badanym elemencie musi być odniesione do masy ? Nie można było zastosować wzmacniaczy rail to rail ? Korzystniej było już wstawić wzmacniacz różnicowy w sprzężenie zwrotne źródła prądowego. Napięcie wyjściowe byłoby odniesione do masy, a sam element nie byłby tak mocno obciążony.
Zresztą wydajność tego źródła prądu zależy od napięcia zasilania.

Nie prościej zrobić to na TL431 ? Zobacz schemat z rysunku 39. "Odwracając" ten układ i zasilając go napięciem ujemnym masz dokładnie to samo, co teraz. Elementów mniej, układ prostszy, błędy pomiarowe mniejsze, o ile w ogóle mają one tu istotne znaczenie.

Jak miernik ESR ? Nie traktuj proszę mojej wypowiedzi jako ironicznej, lub złośliwej. Krytyka jest tu w mojej ocenie konstruktywna.

[jackie01]

To malenstwo ma wszystko czego potrzeba. Wiem, ze malo oryginalnie bo gotowiec ale...
http://m.ebay.com/itm/351049269845?_mwBanner=1

[AZ12]

Witam ponownie

Albo zamiast prawego wzmacniacza użyć wzmacniacza różnicowego, np. SSM2141.

Ten układ niestety jest dość drogi.

Nie prościej zrobić to na TL431 ? Zobacz schemat z rysunku 39. "Odwracając" ten układ i zasilając go napięciem ujemnym masz dokładnie to samo, co teraz. Elementów mniej, układ prostszy, błędy pomiarowe mniejsze, o ile w ogóle mają one tu istotne znaczenie.

Tego typu źródło prądowe nie posiada niestety płynnej regulacji prądu od zera.

[maciej_333]

Nie prościej zrobić to na TL431 ? Zobacz schemat z rysunku 39. "Odwracając" ten układ i zasilając go napięciem ujemnym masz dokładnie to samo, co teraz. Elementów mniej, układ prostszy, błędy pomiarowe mniejsze, o ile w ogóle mają one tu istotne znaczenie.

Tego typu źródło prądowe nie posiada niestety płynnej regulacji prądu od zera.

Przeanalizuj działanie TL431. Układ ten pracuje tu jako źródło prądu. Nie ma więc tak sztywnego ograniczenia, jak w przypadku pracy w układzie źródła napięcia (stabilizator napięcia). TL431 będzie się starał utrzymać napięcie ok. 2,5 V na rezystorze Rs. Dobierając stosownie Rs i biorąc pod uwagę rezystancję wejściową TL431 można ustawić dosyć niskie prądy. Prąd 100 uA i mniejszy nie powinien tu być problemem. Zresztą elementów półprzewodnikowych nie testuje się w takich układach prądem mniejszym od 1 mA. Sprawdziłem przed chwilą z ciekawości jakim prądem testowane są półprzewodniki w dwóch multimetrach. Pierwszym był starszy YB1220, drugim zaś EM6000. Pierwszy miał prąd 1,14 mA, drugi zaś 1,020 mA. Po co zatem regulacja od zera ? Ponadto Twój układ nie nadaje się do pracy z niskimi prądami, testującymi element półprzewodnikowy. Pytanie dlaczego ?

[Romekd]

Czołem.

Przeanalizuj działanie TL431. Układ ten pracuje tu jako źródło prądu. Nie ma więc tak sztywnego ograniczenia, jak w przypadku pracy w układzie źródła napięcia (stabilizator napięcia). TL431 będzie się starał utrzymać napięcie ok. 2,5 V na rezystorze Rs. Dobierając stosownie Rs i biorąc pod uwagę rezystancję wejściową TL431 można ustawić dosyć niskie prądy. Prąd 100 uA i mniejszy nie powinien tu być problemem.

Maćku, nie da się wykonać źródła prądowego o prądzie wyjściowym 100 μA z układem TL431. Ograniczeniem jest minimalna wymagana wartość prądu polaryzującego ten element, która to wartość powinna wynosić co najmniej 400 μA (prąd ten musi płynąć przez obciążenie źródła prądowego). Biorąc pod uwagę rozrzut parametrów oraz szerszy zakres temperatur, w jakiej może być wykorzystywany TL431 zaleca się nie by układ pracował z prądem wynoszącym co najmniej 800 μA, a nawet 1 mA. Z tego samego powodu np. popularny LM317 nie może pracować w stabilizatorze prądu, którego wartość byłaby mniejsza od 5 mA (w tym przypadku minimalna wartość rezystora "programującego" prąd nie powinna być większa od 240 Ω).

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam ponownie

Wykonałem układ z pierwszego postu tego tematu na wzmacniaczu uA741 i działa. Nieco przerobiony służy m. in. jako tester diod LED.
Ostatnio nastąpiła zmiana koncepcji. Układ na dwóch wzmacniaczach operacyjnych, pierwszy pracuje jako wtórnik, drugi jako wzmacniacz odwracający. Rezystancja R ustala prąd płynący przez badany element. Dodając na wyjścia wzmacniaczy tranzystory można zwiększyć prąd pomiarowy do wartości rzędu 100mA.