基于89C52的二極管特性測(cè)試器的設(shè)計(jì)
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圖2為將TLV5613輸出的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電流源的V／I轉(zhuǎn)換電路，該電路具有恒流作用，TLV5613的輸出電壓接Vi端，可獲得穩(wěn)定的電流值Iout。當(dāng)R1～R4精確匹配時(shí)，Iout和Vi的關(guān)系為：
其中Vi=0～5 V，R6=20 Ω，因此Iout=0～250 mA，可1 mA步進(jìn)。經(jīng)實(shí)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)該電流源的V-I線性度非常好。若需要更大的電流，可通過修改硬件設(shè)計(jì)，增大DAC輸出電壓或減小風(fēng)即可實(shí)現(xiàn)。因測(cè)試電流同時(shí)流過R6，當(dāng)Iout=250 mA時(shí)，R6的功率為(0．25)2x20=1．25 W，此時(shí)R6發(fā)熱明顯從而影響測(cè)試精度，在實(shí)際電路中應(yīng)用5只100 Ω電阻并聯(lián)代替R6，以分散功耗提高測(cè)試精度。
1．2．2 特性測(cè)試電路
電壓測(cè)量采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD574A，電路中將電流控制電路的Iout引腳接到AD574A的模擬電壓輸入引腳10VIN即可。
特性測(cè)試電路如圖3所示，圖中左側(cè)為繼電器控制電路，當(dāng)CTRL端為高電平時(shí)，三極管VT1導(dǎo)通，VCC通過VT1加載到繼電器5引腳，繼電器動(dòng)作，被測(cè)二極管接入極性轉(zhuǎn)換，二極管極性匹配后，即可進(jìn)行特性測(cè)試。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172625.htm
2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件基于Keil開發(fā)，系統(tǒng)主要包括極性檢測(cè)、特性測(cè)試和伏安特性曲線繪制3個(gè)模塊。
極性檢測(cè)模塊主要用于檢測(cè)二極管的好壞和極性，并為特性測(cè)試前的極性匹配提供極性參考，測(cè)試時(shí)先由電流控制模塊給出合適電流值，再由特性測(cè)試模塊測(cè)量二極管電壓值，然后控制繼電器動(dòng)作轉(zhuǎn)換二極管的接入極性再測(cè)一次，當(dāng)被測(cè)二極管極性與回路外加電流方向與一致時(shí)，二極管導(dǎo)通，此時(shí)特性測(cè)試模塊所測(cè)到的二極管電壓值在0．6～3．6 V之間，而當(dāng)被測(cè)二極管極性與回路外加電流方向相反時(shí)，二極管截止，特性測(cè)試模塊測(cè)得其兩端電壓為10 V左右，ADC讀數(shù)滿量程(0x0FFF)，據(jù)此可判斷二極管的極性，若兩種情況下測(cè)得的二極管電壓值均為10 V左右或者均接近0 V，可判斷為二極管已損壞。
特性測(cè)試模塊用于測(cè)試二極管的伏安特性，即設(shè)定二極管的工作電流，測(cè)量其電壓值，當(dāng)進(jìn)入特性測(cè)試環(huán)節(jié)后，先將二極管匹配極性接入測(cè)量回路，加載初始設(shè)定值(如50 mA)，設(shè)定值在測(cè)量過程中可隨時(shí)改變，由電流控制模塊增大或減小回路電流值使其與設(shè)定值一致，然后由特性測(cè)試模塊測(cè)量被測(cè)二極管的正向壓降，并將測(cè)量結(jié)果在液晶上實(shí)時(shí)顯示。
伏安特性繪制模塊主要用于繪制二極管正向伏安特性曲線，進(jìn)入程序后，由電流控制模塊給二極管加載1 mA初始電流并逐漸增大直至最大，采樣并記錄二極管的壓降，然后將這些值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)依次在顯示器上顯示，便完成了伏安特性曲線的繪制。繪圖過程中或繪圖結(jié)束后，可隨時(shí)選擇結(jié)束繪圖或退出伏安特性曲線顯示程序。
主程序流程圖如圖4所示，測(cè)試時(shí)先將待測(cè)二極管接入測(cè)量回路并打開電源，程序自動(dòng)開始檢測(cè)二極管好壞和極性，檢測(cè)完畢后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)入二極管特性測(cè)試環(huán)節(jié)或報(bào)錯(cuò)，特性測(cè)試環(huán)節(jié)可測(cè)量和顯示二極管的設(shè)定工作電流值及正向壓降等信息，也可根據(jù)實(shí)際情況選擇進(jìn)入二極管伏安特性曲線繪制程序。
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評(píng)論