измерение параметров диода, как сделать и источник тока с шагом 0,01мА Опции

[addi]

Здравствуйте!

Задался целью измерить параметры диода, и необходим обеспечить шаг источника тока в 0,01мА
Подскажите пожалуйста как схемотехнически это сделать

Заранее благодарен!

[Onkel]

Здравствуйте!

Задался целью измерить параметры диода, и необходим обеспечить шаг источника тока в 0,01мА
Подскажите пожалуйста как схемотехнически это сделать

Заранее благодарен!

я вот школьников дрессирую, типа кружка "юный техник", они такую схему сделали




для просмотра включаем осциллограф в режим ху, для хардкопи сохраняем и делаем в электронных таблицах.
вот для примера уже обработанные вах диодов c pn переходом и диодов шоттки,


и фото с экрана осциллографа (черный цвет экрана заретуширован в белый) вах туннельного диода


так что точность нужно требовать только от измерительного прибора (осциллографа или регистратора).

[Меджикивис]

Задался целью измерить параметры диода, и необходим обеспечить шаг источника тока в 0,01мА
Подскажите пожалуйста как схемотехнически это сделать

Каков максимальный ток, который нужно получить?

[ukpyr]

http://www.ti.com/lit/an/snoa474a/snoa474a.pdf

[addi]

Каков максимальный ток, который нужно получить?

200 mA!

[blackfin]

Задался целью измерить параметры диода, и необходим обеспечить шаг источника тока в 0,01мА
Подскажите пожалуйста как схемотехнически это сделать

Возможно, пригодится:
Precision programmable current source uses two ICs
Gain-selectable IC yields voltage-to-current converter

[Tanya]

200 mA!

200 mA/10uA =20000
Берем 16-разрядный ЦАП - как раз подойдет. Или более разрядный, если уж очень хочется.
Сдвоенный хороший ОУ с двуполярным питанием.
Усиливаем выходы ОУ транзисторами. Первый ОУ - генератор тока в заземленную нагрузку. Второй ОУ - на вход ток от первого, диод - в обратной связи. На выходе - напряжение.
Это не очень экономичное решение, но точное. Можно транзисторы запитать от меньшего напряжения. Можно и с одним ОУ...

[Guest_TSerg_*]

обеспечить шаг источника тока в 0,01мА
..
Диапазон 200 мА

Обоснование?

[Onkel]

Обоснование?

может какой длтс - бывают методики диагностики переходов по тонкой структуре вах, но гораздо проще модуляционной спектроскопией такие штуки сечь, в 60 (когда не было 20 разрядных сигма- дельта и прочих современных прелестей) так и делали.

[Меджикивис]

генератор тока в заземленную нагрузку

Вот тут я пообсуждал бы... Для заземленной нагрузки нужен прецизионный подбор пар резисторов. Для 16-разрядной точности это будет проблема, подозреваю.

Но поскольку нагрузкой будет только диод, не нахожу трудностей включить его просто в ООС.
Можно конечно измерять падение на нем дифференциальным входом (второй ОУ), но так как источник сигнала у нас, как Вы предложили, ЦАП, то я бы развязал оптронами его цифровые входы. Кажется мне, что многими мелкими нюансами такое решение выигрышней, хотя, возможно, дороже на цену оптронов)))

[Tanya]

Вот тут я пообсуждал бы... Для заземленной нагрузки нужен прецизионный подбор пар резисторов. Для 16-разрядной точности это будет проблема, подозреваю.

Нужен всего один резистор. ЦАП - умощненный повторитель на ОУ - резистор (тот самый один) - вход второго ОУ. Опторон не нужен. Скрипач - тоже.

[Меджикивис]

Опторон не нужен. Скрипач - тоже.

Это следует понимать так, что модератор выгоняет меня из темы?

Сообщение отредактировал Меджикивис - Nov 23 2015, 17:53

[Tanya]

Это следует понимать так, что модератор выгоняет меня из темы?

Откуда такие фантазии? Следует понимать, так как написано - буквально.
Хотя можно и с оптронами, если ЦАП поставить в обратную связь, для получения "отрицательного" тока для облегчения последующей жизни в некоторых вариантах. Можно сэкономить два точных резистора. Или трансформаторную развязку от AD.

[Меджикивис]

Откуда такие фантазии? Следует понимать, так как написано - буквально.

Буквально - так и получалось, что скрипач, который предложил оптрон, в теме не нужен лан, проехали))

ЦАП - умощненный повторитель на ОУ - резистор (тот самый один) - вход второго ОУ.

Однако же, необходимо задавать равные шаги по току, а не по напряжению. Чем в такой схеме стабилизирован ток через диод?
(нельзя ли приблизительный эскиз, со слов представляю очевидно что-то не то)

[addi]

большое спасибо всем за поддержку!
Вопрос на засыпку, - как обеспечить измерение параметров транзисторов, базового тока, эмитерного тока с шагом - 0.001-0.1мА и с точностью измерения не хуже 1нА???????

Сообщение отредактировал Herz - Nov 24 2015, 09:17

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Меджикивис]

как обеспечить измерение параметров транзисторов, базового тока, эмитерного тока с шагом - 0.001-0.1мА и с точностью измерения не хуже 1нА???????

ЦАП с токовым выходом, АЦП, микроконтроллер.
ИМХО.

[Tanya]

Однако же, необходимо задавать равные шаги по току, а не по напряжению. Чем в такой схеме стабилизирован ток через диод?
(нельзя ли приблизительный эскиз, со слов представляю очевидно что-то не то)

В принципе, поменяв местами шунт и диод можно измерять обратную характеристику.
А что тут представлять... ЦАП с выходом по напряжению и хорошей внутренней опорой усиливается ОУ, с выхода которого через шунт ток течет на инвертирующий вход второго ОУ. Тоже умощненного. В обратной связи которого стоит диод.

большое спасибо всем за поддержку!
Вопрос на засыпку, - как обеспечить измерение параметров транзисторов, базового тока, эмитерного тока с шагом - 0.001-0.1мА и с точностью измерения не хуже 1нА???????

Есть специальные приборы (ADVANTEST....) для таких измерений (параметры транзисторов). Там два генератора-измерителя (SourceMetter называется). Там... все серьезно - триаксиальные кабели... токи фемтоамперные измеряются. Весит... больше 20 кг - там настоящие трансформаторы. Токи - десятки ампер. А 1нА - без проблем сегодня можно сделать самостоятельно.

[Меджикивис]

В обратной связи которого стоит диод.

Это - гуд, с этим включением согласен однозначно. Но ведь это незаземленная нагрузка (диод). На нем еще как-то падение напряжения померить нужно

ЦАП с выходом по напряжению и хорошей внутренней опорой усиливается ОУ, с выхода которого через шунт ток течет на инвертирующий вход второго ОУ.

А почему нельзя, как обычно, один конец шунта заземлить, а сигнал с ЦАПа подать на неинвертирующий вход второго ОУ? - тогда и первый не понадобится.

[добавлено:]
Не дождался Tanya, ответил сам себе: потому что тогда нагрузка действительно окажется незаземленной
А в варианте включения, предложенном Tanya, потенциал одного конца диода приравнивается к земле (хотя и не сидит на земле непосредственно). Накладные расходы - повторитель мощностью на полный ток нагрузки. Но для 200mA - очень даже можно.

[еще добавлено, по размышлении:]
Но с другой стороны, если обойтись без повторителя, подав напряжение с ЦАПа на +вход ОУ, то диод хотя и незаземлен, но потенциал одного из его концов нам заранее известен, потому что он равен напряжению ЦАП, которое мы сами задали.
А выходной сигнал наверняка потом оцифровывается и отправляется в комп. И тогда из него можно просто вычесть в числах код, посланный на ЦАП, останется чистое падение на диоде.
Да, похоже оптрон здесь избыточен.

[Tanya]

Тут море вариантов. Вот на одном ОУ. Но четыре хороших резистора... На одном ОУ делается дифференциальный усилитель, на один вход которого - сигнал с ЦАП. На второй (+) - сигнал с низкоомного шунта. На шунт - АЦП - там положительное напряжение. В таком варианте снимается вольт-амперная характеристика. Поменяв местами, можно ампер-вольтную характеристику измерить.
Можно и без резисторов. Добавить в обратную связь источник опорного напряжения - смещаем выход в отрицательную зону, а ЦАПом выводим до нуля - получается источник отрицательных токов... Тут простор для фантазии...
Вот Ваши наброски можно... На (+) вход - ЦАП. На (-) к земле или шунт (тогда задаем ток) или диод. В обратную связь или диод или шунт. Недостаток в том, что точность и разрядность ЦАПов не очень... Хотя бывают и дорогие 20-разрядные... И напряжение нужно большее измерять и еще вычитать.

[addi]

Вот еще вопрос, а если необходимо померить падение на диоде и его обратное смещение, то в этом случае как обеспечить прямое падение в 3 В с шагом 0.01В и одновременно обратное в 0-100В с тем же шагом?, а также как измерить обратный ток в диапазоне от 0 до 10 мА?

Сообщение отредактировал Herz - Dec 9 2015, 17:36

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Меджикивис]

как обеспечить прямое падение в 3 В с шагом 0.01В и одновременно обратное в 0-100В с тем же шагом?

14-битный ЦАП и высоковольтный усилитель.

а также как измерить обратный ток в диапазоне от 0 до 10 мА?

Миллиампер, не микро? Что-то многовато для обратного.
Измерить просто: шунт, или ОУ в трансимпедансном включении.

[addi]

Спасибо за ответ, а не подскажите марку высоковольтного усилителя?
По поводу мкА, Вы правы, обратные тока не должны быть милиамперами

Сообщение отредактировал Herz - Dec 10 2015, 15:41

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Tanya]

Спасибо за ответ, а не подскажиЕте марку высоковольтного усилителя?
По поводу мкА, Вы правы, обратные тока не должны быть милиамперами

Google should help you - high voltage operational amplifier. Если не хотите с дискретными транзисторами.
Но мне вот кажется, что у закрытого диода нужно измерять вольт-амперную характеристику - стабилизировать напряжение, а измерять ток, у открытого - наоборот.

[blackfin]

ADA4700-1, LTC6090.

[Tanya]

, LTC6090.

И 91

[addi]

И 91

Скажите пожалуйста а чтобы померить ВАХ, диода, транзистора и тиристора можно ли использовать одну и ту же принципиальную схему?

[Меджикивис]

Можно. (И нужно, имхо).

Нужно использовать двуполярный стабилизатор: либо тока, либо напряжения. Я бы использовал стабилизатор тока: меньше риск убить диод в режиме пробоя.

Но мне вот кажется, что у закрытого диода нужно измерять вольт-амперную характеристику - стабилизировать напряжение, а измерять ток, у открытого - наоборот.

Казалось бы, да, наклон ветвей склоняет именно к этому.
Но, как показывает практика (чисто моя личная), при переключении схем всегда получается излом. Требуется ну оооочень прецизионная юстировка обеих частей, чтобы они ровненько стыковали кривую. Опять же - разные дрейфы, всё это колышется... Короче, высокую точность около места переключения обеспечить трудно.
Весь вопрос в том: стоит ли ТАК возиться? Требует ли этого задача?
Я б не стал. Выбрал бы какой-нибудь один двуполярный стабилизатор.

[Guest_TSerg_*]

Напомнило "Транзистор? Это просто!" от Айсберг.
Только, вот.. Незнайка, совсем уж незнайка.

Скажите пожалуйста а чтобы померить ВАХ, диода, транзистора и тиристора можно ли использовать одну и ту же принципиальную схему?

Достаточно широкое распространение сейчас получили клоны мульти-тестера: идентификация ЭРЭ и измерение параметров многих типов элементов при двух-трех-проводной схеме включения.
Надо понимать, что "принципиальная" схема для измерения параметров разных ЭРЭ ( резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы ( биполяр и мосфет), тиристоры... - одна и та же.

Оставляя за скобками метрологические характеристики, девайс обеспечивает удовлетворительные результаты в части идентификации и точечного измерения параметров. На подходе более сложные поли-тестеры.

[addi]

Спасибо большое за схемы, но большинство из них на потенциометре, а можно ли заменить потенциометр чем то другим?, поскольку с компа надо управлять

[Меджикивис]

ЦАП-ом например. Вроде как, изначально он и предполагался...

[SlavaV]

На просторах интернета ходит проект тестирование радиоэлементов (транзисторов, диодов и т.д.)

TransistorTester with AVR microcontroller
Karl-Heinz Kubbeler

сайт не нашел

документацию на версию 1.10k прикладываю (на русском языке)

Прикрепленные файлы

 __________________________________TTESTER.pdf ( 1.57 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 30

 

[addi]

не это не наш случай)
Резюмируя вышесказанное, все выходные напряжения(до 100В) и токи(до 200мА) можно получиться используя силовой ЦАП+Силовой ОУ, а читать соотвественно падение и ток, АЦП-ой?
Варинат с полевыми транзисторами, предлагаемый выше, не совсем понял....

Сообщение отредактировал Herz - Jan 15 2016, 11:40

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[addi II]

Здравствуйте!

Подскажите пожалуйста как померить ВАХ диода, что для этого нужно схемотехнически?, ЦАП для создания напряжения источник тока(например на pnp транзисторе) для задания и поддержания тока?

Также сопутствующий вопрос можно ли потенциометру например ЦАПом задавать сопротивление(вместо ручки)?

Заранее благодарен!

[Jurenja]

Нужен источник тока и измеритель напряжения.
Источник задает ток, вольтметр меряет напряжение.

[addi II]

а на чем сделать можно источник тока для этого случая?

[alexunder]

Здравствуйте!

Подскажите пожалуйста как померить ВАХ диода, что для этого нужно схемотехнически?, ЦАП для создания напряжения источник тока(например на pnp транзисторе) для задания и поддержания тока?

Также сопутствующий вопрос можно ли потенциометру например ЦАПом задавать сопротивление(вместо ручки)?

Заранее благодарен!

Легче иметь источник напряжения, а измерять ток в цепи диода, пмсм.
Источник напряжения - ЦАП с повторителем, измерять ток можно с помощью трансимпедансного преобразователя.

[addi II]

лечге, вопрос как задать этот ток чтобы посчитать If?, ведь у нас 2 неизвестных и If и Vf. Если задаем только Vf то нужно включать последовательного резистор переменный, те. какой-нибудь цифровой потенциометр, но здесь неизвестна зависимость последовательного сопротивления от If, тк Vf не определено изначально

[HardEgor]

лечге, вопрос как задать этот ток чтобы посчитать If?

Так же как вы пользуетесь осциллографом переключая шкалу делителя - задаете минимальное напряжение, резистор переключаете на максимальное сопротивление и измеряя ток, начинаете переключать резистор, пока не появятся какие-нибудь значения, сохраняете его, дальше увеличиваете на шаг напряжение, замеряете ток и т.д. Если выскочили за пределы - изменяете резистор.

[iosifk]

Делаем генератор пилообразного тока. и подаем его на испытуемый компонент. С него снимаем сигнал напряжения. Оба эти сигнала подаем на осцилл. И на нем будет чудесная ВАХ...Генератор пилообразного тока делается из генератора пилообразного напряжения и преобразователя ток-напряжение...

[Tanya]

Здравствуйте!
Заранее благодарен!

Приведу ссылку на мой ответ Вам именно на такой вопрос, который был задан почти год назад. Я вот вспомнила, А Вы?
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1383262

[addi II]

Таня спасибо, я знаю, но эта ветка потому что та была брошена. Последний вопрос в ней так и не нашел ответа у уважаемой публики

[Herz]

И потому Вы пошли на нарушение правил? Я оставлю за скобками актуальность вопроса, который не решается годами. Но, как ни в чём не бывало, поднимать вопрос заново - это засорять форум. Кроме того, если на вопрос не отвечают, это не значит, что нужно настаивать. Как бы и самому можно было успеть разобраться...
Темы объединил. Предупреждение сделал.

[addi II]

to Herz
Я извиняюсь, но этого правила я не знал

[khach]

Чтобы измерять параметры диода на постоянке достаточно повторить схему Keithley 2400 http://www.tek.com/keithley-source-measure...ies-sourcemeter. Программа измерения ВАХ LabTracer свободно скачивается. При использовании 2 приборов можно измерять и транзисторы. В последнее время эта метода стало стандартом в индустрии( если конечно не измеряеться что то экзотическое).
Т.е самое простое- купить прибор на ебае. Если есть желание повторить измерительную часть- то на радиокоте есть несколько тем по потрохам. Или тут http://www.eevblog.com/forum/testgear/keit...w-and-teardown/ и в соседних темах по ремонту.