Стенд лабораторный LESO3 для изучения полупроводниковых приборов

Лабораторный стенд LESO3 предназначен для исследования характеристик и параметров полупроводниковых приборов (диодов, биполярных и полевых транзисторов, и т.д.). Стенд конструктивно выполнен на одной двухсторонней печатной плате, с одной стороны располагается электрическая схема стенда, с другой — клеммы для сборки схемы исследования.

Основой стенда является однокристальный микроконвертор ADuC842 фирмы Analog Devices, имеющий в своем составе 12-разрядные восьмиканальный АЦП и два ЦАП. АЦП используются в качестве вольтметров и миллиамперметров, а ЦАП — в качестве источников регулируемого напряжения. В совокупности стенд содержит два регулируемых источника напряжения, два вольтметра и два амперметра.

ПРИБОРЫ ОБЛАДАЮТ СЛЕДУЮЩИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ:

Источники питания:

· Количество: 2

· Диапазон выходных напряжений: –10..+10В

· Точность установки: 12 разрядов

· Защита от короткого замыкания

Вольтметры:

· Количество: 2

· Диапазон измерений: –10..+10В

· Входное сопротивление: 1МОм

· Точность измерения: 12 разрядов

· Защита от повышенного напряжения

Амперметры:

· Количество: 2

· Регулируемый диапазон измерений:

· –10..+10мА, сопротивление шунта 10 Ом

· –10..+10мкА, сопротивление шунта 1 кОм

· Точность измерения: 12 разрядов

· Защита от перегрузок

Стенд подключается к персональному компьютеру посредством интерфейса USB. Программное обеспечение стенда разработано в среде LabVIEW.

При выполнении лабораторных работ, студенты с помощью проводников и клемм собирают схему исследования. Далее, с помощью органов управления, расположенных на экране персонального компьютера, производится измерение характеристик приборов. Характеристики выводятся на экране персонального компьютера в виде графиков на панели характериографа, имеющего настраиваемые оси X и Y. Лабораторный стенд LESO3 позволяет производить измерения на переменном токе (например, при изучении транзисторного усилителя).

Окно программы LESO3 содержит три рабочие области, в верхней области располагаются стрелочные индикаторы измеряемых величин – V1, V2, mA1, mA2. Эти индикаторы всегда отображают значение физических величин на клеммах прибора. Под стрелочными индикаторами расположены соответствующие цифровые дисплеи с точным показанием измеряемой величины.

Рабочая область в правой части экрана предназначена для построения графиков характеристик исследуемых полупроводниковых приборов. Панель имеет две вкладки: График XY и Временные характеристики. Вкладка График XY предназначена для построения зависимостей любого измерительного канала от любого другого канала.

Каждая ось графопостроителя может быть закреплена за одним из измерительных каналов, например по оси Y будет откладываться показание амперметра mA1, а по оси X – показание вольтметра V1. Для каждой оси пользователь выбирает максимальный и минимальный предел отображения графика. Кнопка очистка очищает рабочую область графопостроителя.

Вкладка временные характеристики предназначена для исследования полупроводниковых приборов в квазистатическом режиме. Это особенно актуально при исследовании диодного выпрямителя, а также усилителя на одном транзисторе. Пользователю в этом режиме доступно два графопостроителя. Для оси Y каждого графопостроителя пользователь задает соответствие какому-либо измерительному каналу. По оси X откладывается время. Таким образом, в реальном масштабе времени строится зависимость напряжения или тока от времени.

Программное обеспечение лабораторного стенда помимо универсальной программы LESO3 включает в себя универсальные модули для работы в среде LabVIEW, что позволяет адаптировать и оптимизировать лабораторный стенд под выполнение индивидуальных задач — конечный пользователь всегда сможет изменить программу для работы со стендом на свое усмотрение.

ОСОБЕННОСТИ:

1. Конструктивная законченность - для выполнения работ не потребуется никаких других измерительных приборов.

2. Стенд содержит характериограф, на котором автоматически отображаются графики характеристик исследуемых приборов.

3. Малые габариты и высокая мобильность.

4. Не требует дополнительного источника питания (стенд питается от USB порта персонального компьютера).

5. Повышенная надежность органов управления.

6. Автоматизированный процесс измерения характеристик.

В составе с персональным компьютером лабораторный стенд LESO3 образуют измерительный комплекс необходимый и достаточный для исследования характеристик полупроводниковых приборов и простейших схем их применения с достаточной для образовательных целей точностью.

Ручная сборка схемы делает прибор привлекательным для образовательных целей. При использовании стенда LESO3 студент не только получает теоретические знания о свойствах полупроводниковых приборов, но и навык практической работы с реальным оборудованием. Примененные схемотехнические решения позволяют избежать выхода устройства из строя при любых вариантах некорректной сборки схемы, таким образом, студент может самостоятельно работать со стендом, не боясь повредить устройство.