Construir un analizador de LED (1 / 9 paso)

Paso 1: La configuración

Aquí está la configuración.  Arduino está en el extremo izquierdo y conectado con su SCL y SDA líneas es el CAD de I2C MCP4725 muy bien.  Este DAC convierte una secuencia creciente de los voltajes de salida en una secuencia de aumento de las corrientes con la ayuda de nuestro amigo el LM358 op amp y el transistor Q3 IC1A, T1, y R4 forman un fregadero actual; Comentarios alrededor de la amp op mantienen la corriente a través de R4 igual a un valor definido por Vin/R4, donde Vin es igual a la tensión de salida de la MCP4725.  Tenemos que tener cuidado, sin embargo, para no dejar la tensión de entrada a la entrada de no invertir demasiado - el LM358 tiene una gama de voltaje de entrada de modo común anterior que deja de comportarse correctamente.  Por lo tanto la salida de la CAD está restringida a un máximo nivel de 3 voltios, lo que implica una corriente máxima a través de R4 de 30 mA.  Esto es aproximadamente la corriente nominal máxima para LEDs de 5mm más.  C1 y R3 ayudan a impedir que el LM358 oscilante.

Por supuesto, Q3 es un actual fregadero y lo que queremos es una actual fuente, bomba de corriente en el LED por lo que su tensión se puede medir.  Q1 y Q2 realizan esta función de respuesta.  IC2A y R5 la tensión detectada del almacenador intermediario y protegen la entrada a la Arduino.

Los funcionamientos de Arduino un bosquejo que rampas hasta la tensión de la DAC, y por lo tanto la corriente por el LED y luego lee la resultante llevó adelante voltaje a través de uno de sus pines de entrada analógicas.  Entonces se comunica con un script en Python que en un PC vía su serial USB link, y este script organiza los datos y muestra un gráfico del LED bajo característica de i-v de la prueba.  Además, ejecuta una rutina de ajuste de curvas que genera coeficientes de una función exponencial similar al modelo de diodo de Shockley.  Para obtener un error menor en la función de ajuste, el script de Python tiene la opción de ejecutar el análisis varias veces y el promedio de los datos; los datos generados para la sección de "Resultados" que sigue fue un promedio de más de diez funcionamientos del analizador.

Aquí está una lista rápida para el hardware:

Arduino (1 x)
Junta de arranque de MCP4725 CAD con levante de resistencias y condensador (disponible en http://www.sparkfun.com )
LM358 dual op amplificador o similar (1 x)
Transistor NPN BC547 o similar (1 x)
Transistor PNP BC556 o similar (2 x)
resistencia de 10 ohmios (2 x)
resistencia de 220 ohm (1 x)
100 ohm 1% o mejor resistencia (R4) 1 x
resistencia de ohmios 1 k (1 x)
0.1uF derivación (1 x)
0.01uF condensador (1 x)
LEDs a prueba!