Trazador de curves

El trazador de curves de transistors tipo 575 mostra les curves característiques dinàmiques de transistors NPN i PNP en la pantalla d'un tubo de rajos catódicos de 5 polzades. Es poden visualisar vàries curves característiques de diferents transistors, incloent la família de curves de colector en configuració de base comuna i emissor comú. Ademés de les curves característiques de transistors, el tipo 575 s'utilisa per a mostrar les característiques dinàmiques d'una àmplia gama de dispositius semiconductors. (Tektronix, Catàlec, 1967)

Un trazador de curves és un equip de prova electrònic especialisat que s'utilisa per a analisar les característiques de components electrònics discrets, com diodos, transistorés, tiristorés i tubos de buit. El dispositiu conté fonts de tensió i corrent que es poden usar per a estimular el dispositiu baix prova (DUT, de l'anglés device under test).

Operació

La funció consistix en aplicar una tensió variable (que canvia automàticament en el temps) a dos terminals del dispositiu baix prova i medir la cantitat de corrent que el dispositiu permet que fluïxca a cada tensió. Estes senyes, denominats curva I-V (corrent versus tensió), es mostren directament en la pantalla d'un osciloscopi o es registren en un archiu de senyes per al seu posterior processament i representació gràfica en un ordenador. La configuració inclou la tensió màxima aplicada, la polaridad de la tensió aplicada (inclosa l'aplicació automàtica de polaridades positives i negatives) i la resistència insertada en série en el dispositiu. La tensió del terminal principal a sovint pot variar fins a varis mils de volts, en corrents de càrrega de decenes d'amperis disponibles a tensions més baixes.

Per a dispositius de dos terminals (com a diodos i DIAC), açò és suficient per a caracterisar-los completament. El trazador de curves pot mostrar tots els paràmetros d'interés, com la tensió directa del diodo, la corrent de fuga inversa, la tensió de ruptura inversa, etc. En dispositius disparables com els DIAC, les tensions de dispar directa i inversa es mostren clarament. També es pot observar la discontinuïtat causada per dispositius de resistència negativa (com els diodos túnel). Est és un método per a trobar pines danyats eléctricamente en dispositius de circuits integrats.

Per a dispositius de tres terminals (com transistorés), s'utilisa una conexió al terminal de control del dispositiu baix prova (per eixemple, el terminal de base o de porta). En transistors BJT i atres dispositius controlats per corrent, s'aplica un escaló a la corrent del terminal de base o un atre terminal de control. En FET o atres dispositius controlats per tensió, s'utilisa una tensió escalonada. En variar la tensió a través del ranc configurat de tensions dels terminals principals, per a cada escaló de la senyal de control, es genera automàticament un grup de curves I-V. Este grup de curves facilita enormement la determinació del guany d'un transistor o de la tensió de dispar d'un tiristor o TRIAC.

Prova de conexió del dispositiu

Els trazadores de curves solen incloure conexions pràctiques per a dispositius de dos o tres terminals, a sovint en forma de zócalos que permeten la conexió dels diversos encapsulados comuns per a components electrònics. La majoria dels trazadores de curves també permeten la conexió simultànea de dos dispositius baix prova (DUT); d'esta forma, es poden "emparellar" dos DUT per a obtindre un rendiment òptim en circuits (com amplificadors diferencials) que depenen d'una coincidència precisa dels paràmetros del dispositiu. Açò es pot observar en l'image adjunta, a on un interruptor permet alternar ràpidament entre el DUT de l'esquerra i el de la dreta mentres l'operador compara les respectives famílies de curves d'abdós dispositius.

Les curves I-V s'utilisen per a caracterisar dispositius i materials per mig de proves de medició en font de CC. Estes aplicacions també poden requerir el càlcul de la resistència i la derivació d'atres paràmetros a partir de les medicions I-V. Per eixemple, les senyes I-V es poden utilisar per a estudiar anomalies, localisar pendents màximes o mínimes de la curva i realisar anàlisis de fiabilitat. Una aplicació típica consistix en determinar la corrent de fuga en polarisació inversa d'un diodo semiconductor i realisar agranada de tensió i medicions de corrent en polarisació directa i inversa per a generar la seua curva I-V.

Detecció Kelvin

Els trazadores de curves, especialment els models d'alta corrent, solen suministrar-se en varis adaptadors d'accessoris de prova de dispositius semiconductors que disponen de detecció Kelvin.

Control d'equilibri capacitivo

Alguns trazadores de curves analògics, especialment els models sensibles de baixa corrent, estan equipats en un control manual per a equilibrar un circuit de pont capacitivo que compensa ("anula") les capacitancias paràsites del sistema de prova. Este ajust es realisa traçant la curva del sistema de prova buit (en tots els cables, sondes, adaptadors i demés dispositius auxiliars conectats, pero sense el dispositiu baix prova) i ajustant el control d'equilibri fins que la curva I es mostre en un nivell zero constant.

Traçat de la curva I-V

El traçat de la curva I-V és un método per a analisar el rendiment d'un sistema fotovoltaic, ideal per a provar tots els possibles punts d'operació d'un mòdul fotovoltaic o una cadena de mòduls.