ETC Embedded Technology Club setkání 5, 3B zahájení třetího ročníku

Podobné dokumenty
ETC Embedded Technology Club setkání 4, 3B zahájení třetího ročníku

ETC Embedded Technology Club 10. setkání

ETC Embedded Technology Club setkání 6, 3B zahájení třetího ročníku

Kurs praktické elektroniky a kutění

ETC Embedded Technology Club setkání 4 2B druhý ročník

ETC Embedded Technology Club 7. setkání

ETC Embedded Technology Club 6. setkání

1.3 Bipolární tranzistor

ETC Embedded Technology Club setkání 3, 3B zahájení třetího ročníku

Fotodioda ve fotovodivostním a fotovoltaickém režimu OPTRON

Název: Tranzistorový zesilovač praktické zapojení, měření zesílení

Manuální, technická a elektrozručnost

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

1.1 Pokyny pro měření

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

Abstrakt. fotodioda a fototranzistor) a s jejich základními charakteristikami.

+ U CC R C R B I C U BC I B U CE U BE I E R E I B + R B1 U C I - I B I U RB2 R B2

Ukázka práce na nepájivém poli pro 2. ročník SE. Práce č. 1 - Stabilizovaný zdroj ZD + tranzistor

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření optoelektronického vazebního členu, část

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Darlingtonovo zapojení

Úloha- Systém sběru dat, A4B38NVS, ČVUT - FEL,

Elektronické praktikum EPR1

Stopař pro začátečníky

FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 3 FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 4

Kategorie M. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení! 1 Sběrnice RS-485 se používá pro:

VÝVOJOVÁ DESKA PRO JEDNOČIPOVÝ MIKROPOČÍTAČ PIC 16F88 A. ZADÁNÍ FUNKCE A ELEKTRICKÉ PARAMETRY: vstupní napětí: U IN AC = 12 V (např.

Typ UCE0 (V) IC (A) PCmax (W)

Studium tranzistorového zesilovače

[Otázky Autoelektrikář + Mechanik elektronických zařízení 1.část] Na rezistoru je napětí 25 V a teče jím proud 50 ma. Rezistor má hodnotu.

Základy elektrotechniky

ETC Embedded Technology Club 5. setkání

11. Polovodičové diody

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Výpočet základních analogových obvodů a návrh realizačních schémat

Klasifikace: bodů výborně bodů velmi dobře bodů dobře 0-49 bodů nevyhověl. Příklad testu je na následující straně.

Zesilovač. Elektronický obvod zvyšující hodnotu napětí nebo proudu při zachování tvaru jeho průběhu. Princip zesilovače. Realizace zesilovačů

Impulsní regulátor ze změnou střídy ( 100 W, 0,6 99,2 % )

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Manuální, technická a elektrozručnost

Charakteristiky optoelektronických součástek


Elektronika pro informační technologie (IEL)

Fotoelektrické snímače

v Praze Senzorové systémy Sledování polohy slunce na obloze Ondřej Drbal 5. ročník, stud. sk. 9

Kategorie Ž1. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení!

Manuální, technická a elektrozručnost

ELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY

4. Vysvětlete mechanismus fotovodivosti. Jak závisí fotovodivost na dopadajícím světelném záření?

Tranzistory. tranzistor z agnl. slova transistor, tj. transfer resisitor. Bipolární NPN PNP Unipolární (řízené polem) JFET MOS FET

Projekt - Voltmetr. Přednáška 3 - část A3B38MMP, 2015 J. Fischer kat. měření, ČVUT - FEL, Praha. A3B38MMP, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL 1

1. Navrhněte a prakticky realizujte pomocí odporových a kapacitních dekáda derivační obvod se zadanou časovou konstantu: τ 2 = 320µs

Učební osnova vyučovacího předmětu elektronika Volitelný vyučovací předmět. Pojetí vyučovacího předmětu M/01 Strojírenství

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Z PŘEDMĚTU NÁVRH A ANALÝZA ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ

II. Nakreslete zapojení a popište funkci a význam součástí následujícího obvodu: Integrátor s OZ

Polovodičové usměrňovače a zdroje

Profilová část maturitní zkoušky 2016/2017

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky optoelektronických součástek

Elektrotechnická zapojení

Laboratorní cvičení č.15. Název: Měření na optoelektronických prvcích. Zadání: Popis měřeného předmětu: Teoretický rozbor:

Laboratorní práce č. 3: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII MĚŘENÍ NA AKTIVNÍCH SOUČÁSTKÁCH

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

A8B32IES Úvod do elektronických systémů

Popis zapojení a návod k osazení desky plošných spojů STN-G

Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

Určení čtyřpólových parametrů tranzistorů z charakteristik a ze změn napětí a proudů

Měření vlastností a základních parametrů elektronických prvků

Úvod, optické záření. Podkladový materiál k přednáškám A0M38OSE Obrazové senzory ČVUT- FEL, katedra měření, Jan Fischer, 2014

Základy elektrotechniky

4. Optický senzor polohy, měření proudu fotodiody

Návrh a analýza jednostupňového zesilovače

Řídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT. Rozdíly v buzení bipolárních a unipolárních součástek

Bipolární tranzistory

PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH. Přednáška 1 - Obsah

Měření vlastností jednostupňových zesilovačů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Tematická oblast ELEKTRONIKA

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Číslicový Voltmetr s ICL7107

Fyzikální praktikum...

Studium klopných obvodů

TECHNICKÁ DOKUMENTACE

Bipolární tranzistory

(s výjimkou komparátoru v zapojení č. 5) se vyhněte saturaci výstupního napětí. Volte tedy

Oscilátory. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EO.

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

Elektronické součástky - laboratorní cvičení 1

Zesilovače. Ing. M. Bešta

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Transkript:

ETC Embedded Technology Club setkání 5, 3B 6.11. 2018 zahájení třetího ročníku Katedra měření, Katedra telekomunikací,, ČVUT- FEL, Praha doc. Ing. Jan Fischer, CSc. ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 1

Náplň Ti, kteří měli minule prázdniny - dokončit a oživit kit F0 Lab, podle přednášky z minula - poměrové měření odporů, srovnat výsledky měření odporu pomocí F0-Lab a měření multimetrem. Určení VA charakteristiky LED, určení napětí na červené a zelené LED, určení dynamického (diferenciálního odporu) ve zvoleném pracovním bodu např. pro 2 ma. Nová náplň na klub. č. 5. Fototranzistor Tranzistor, Zesílení proudu bipolárním tranzistorem NPN typu BC546C Určení stejnosměrného zesilovacího činitele tranzistoru Dělat si poznámky do sešitu, záznamy experimentů, schémata, výsledky. ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 2

Fototranzistor - opakování Fototranzistor fotocitlivý prvek Funkce obdobná jako tranzistor, avšak proud do báze je generován světlem ( fotoproud ) dopadajícím na PN přechod kolektor báze fungující jako fotodioda. Zesílení fotoproudu (foto)tranzistorem Fototranzistory PT204-6C, FYL-5013SRC1C ;výrobce FORYARD používáme jej, a další mají pouze dva vývody Kolektor a Emitor Čiré (průhledné) pouzdro, průměr 3 mm (vypadá jako LED) Kolektor označen ploška na pouzdře u vývodu kolektoru, u nové součástky je kratší vývod kolektoru E e FT I ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 3

Fototranzistor charakteristiky (opakování) I FOT je úměrný intenzitě ozáření E e Zesílení fotoproudu tranzistorem I C = h 21E. I FOT Charakteristiky fototranz. parametrem je intenzita ozáření E e FT z hlediska uživatele jako zdroj proudu řízený světlem Aby FT pracoval v lin. oblasti řízení proudu světlem, musí být na něm napětí větší něž 0,5 1 V. prac. oblast PT 204 U CC = +3,3 V FT R 1 10 k U 1 ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 4

Fototranzistor a jeho zapojení do obvodu (opakování) Fototranzistor jako zdroj proudu řízený světlem převod proudu na napětí pomocí rezistoru R 1. Realizace obvodu, který bude vyhodnocovat velikost okolního osvětlení, měřit pomocí voltmetru v F0-Lab Napájení z +3,3 V (Změnu osvětlení fototranzistoru realizovat zakrýváním) PT 204 U nap = +3,3 V R 1 10 k (68 k) FT U 1 470 Ch1 F0 - Lab volt. ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 5

Fototranzistor, spektrální charakteristiky citlivosti Fototranzistor v čirém pouzdře citlivý na viditelné světlo a blízké infračervené záření (světlo vlnové délky 380 až 780 nm) Úprava citlivosti infra filtr, zadržující viditelné složky záření (světlo). Jak se pozná použito tmavé pouzdro nepropouštějící světlo. Dále v textu označíme zkráceně jako Infra-fototranzistor PT204 čiré pouzdro BPV11F infra propustný filtr ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 6

Fototranzistor (opakování) Fototranzistor PT204, jako senzor okolního osvětlení (ne přímo do světla) Napájení + 5 V(pokud se měří multimetrem), jinak napájení + 3,3 V (měření pomocí F Lab) (ochranný rezistor 470 Ohmů) měřit napětí ( voltmetr a funkce show recording a pak záznam průběhu napětí při odkrývání a zakrývání U nap = +5 V PT 204 Vzdálená indikace světla, fototranzistor řídí proud LED (proud je malý?), LED svítí slabě (legenda, proč indikace, N.Bor, je venku světlo? ) Pozn. PT204-C má na sobě čočku, která způsobuje úzkou směrovou charakteristiku. Velikost proudu fototranzistoru proto záleží na jeho nasměrování. ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 7

Zesílení proudu fototranzistoru Jednoduchá zapojení indikace osvětlení fototranzistoru s využitím LED; proud fototranzistoru je malý téměř nerozsvítí LED U nap = +3,3 V PT 204 Zesílení proudu fototranzistoru proudovým zesilovačem s tranzistorem BC546 ale - příliš velké zesílení, LED svítí stále (i za šera).. Jak řešit? 470 3,3 V BC546 ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 8

Tranzistor, stejnosměrný zesilovací činitel Zesílení proudu tranzistorem NPN typu BC546 stejnosměrný zesilovací činitel h 21E (také označ. ) Určit h 21E ( ) použitého tranzistoru BC546 spínač. OFF,? proud kolektoru I C = 0 Tl. ON,? změřit proud kolektoru I C Změřit napětí U BE (báze - emitor) h 21E I I C B Jak se určí velikost proudu báze I B? Napětí Báze - Emitor U BE = 0,6 až 0,7 V Podobně, jako na Si diodě v předním směru R B 1 M Tl. R k 470 U DD = 3,3 V UR I B = (U DD U BE )/R B T 1 BC546 U C ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 9

Tranzistor Bipolární tranzistor NPN Elektrody B = báze, C = kolektor, E = emitor Schématická značka NPN tranzistoru a jeho diodový model Tranzistor zdroj proudu řízený proudem Zjednodušené náhradní schéma pro zapojení se společným emitorem SE (emitor připojení na společný vodič zde na zem) H parametry parametry náhradního schématu zapojení SE Zjednodušení, jen par. h 11E a h 21E (zanedbání parametrů h 12E a h 22E ) ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 10

Parametry tranzistoru BC546 Závislost I C na proudu I B Pod U BE = 0,6 V proud bází neteče Kolektorové charakteristiky ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 11

Tranzistor měření odporu kůže detektor lži Experiment přerušit obvod s rezistorem R B a uzavřít obvod přes prsty ruky nebo i přes obě ruce (odstranit tlačítko) LED bude svítit podle odporu kůže. Je možno uzavřít obvod i přes dvě osoby (viz. vyděržaj pioněr ) a indikovat dotyk osob. Poznámka: Rušivé signály ze sítě 50 Hz ( brumy ), které mohou vzniknout při dotyku ruky v místě, kde bylo tlačítko, lze odstranit; připojit keramický kondenzátor 100 nf (mezi bázi a emitor T 1 ), který slouží pro filtraci rušivých signálů Pozn. Jaká je časová konstanta filtru realizovaného RC článkem 1M, 100nF? Co se stane při dotyku prstu (jen) na bázi, pokud odpojíme C1 ( anténa )? ruka dotyk Vyzkoušejte detektor podání ruky T 1 1 M C 1 100 n R B R k 470 U DD = 3,3 V BC546 ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 12

Zesílení proudu fototranzistoru tranzistorem NPN Zesílení proudu fototranzistoru Pomocí BC546 příliš velké zesílení. Pomocí rezistoru R b omezení Pro I Fot x R b 0,6 V proud fototranzistoru teče pouze do rezistoru R b 470 3,3 V BC546 Volba R b nastavení prahu Počáteční volba R b = 10 k, (Pokud nestačí 10K, použít samotný odporový trimr 5 k jako proměnný odpor) nastavit, až LED spolehlivě zhasne při zaclonění závory) Další růst I Fot, zesílení proudu, saturace tranzistoru U CE desetiny voltu Funkce jako dvojhodnotového snímače Využít pro optickou závoru R b 470 3,3 V BC546 U CE ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 13

Vložená informace doplňkový výklad pro samostudium Tranzistor BC546C má typickou hodnotu parametru h 21E = 400 600, tedy zesílení proudu bude stejné, cca 500x. Proud fototranzistoru LL-304PTC4B-1AD velikosti 1 ua po zesílení způsobí proud LED cca 0,5 ma, což způsobí znatelný svit LED. Pro proud fototr. 1 ua lze z grafu odhadnout E e1 = 0,001 mw / cm 2 = 10 mw / m 2. To je malá intenzita ozáření, která je v normálně osvětlené místnosti vždy překročena. Pro zhasnutí LED se musí fototranzistor důkladně zakrýt. Takovýto senzor pro nás tedy má příliš velkou citlivost. Použití rezistoru R B způsobí, že až LED nebude svítit, pokud napětí na bázi BC546 bude menší než do napětí cca 0,6V. Tedy součin I. R B musí dosáhnout 0,6 V (Ohmův zákon). Volbou velikosti R B = 0,6 V/ I se nastaví práh proudu, pod kterým LED nebude svítit. Tedy např. použití R B = 10 k nastaví práh na 60 ua. Z grafu se odhadne a následným výpočte určí potřebná intenzita ozáření fototranzistoru jako E e2 = 60 ua x 0,5 (mw/m 2 ) /0,5 ma = 0,6 W / m 2, což je 600 x větší hodnota oproti E e1. Další nárůst proudu fototranzistoru, např. o 5-10 ua, způsobí nárůst proudu báze a následně i prudký nárůst zesíleného proudu kolektoru, čímž vzroste úbytek napětí na rezistoru 68 k. Tím poklesne napětí na kolektoru tranzistoru až na desetiny voltu tranzistor bude sepnut. Tento blok lze tedy využít jako zjednodušený jednoduchý dvouhodnotový snímač osvětlení a jeho výstup může být napojen na logický vstup mikrořadiče. Výpočty výše pro názornost využívají zjednodušené náhrady chování tranzistoru ETC club,5, 3B 30.10.2018, ČVUT- FEL, Praha 14