Máy kiểm tra bóng bán dẫn cơ bản: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo Máy đo bóng bán dẫn đơn giản!

Bước 1: Giới thiệu

Trong dự án này, tôi sẽ sử dụng một trong những IC yêu thích của tôi, bộ đếm thời gian 555, để xây dựng một mạch kiểm tra bóng bán dẫn đơn giản với một hộp in 3D tùy chỉnh mà tôi có thể bỏ vào túi hoặc hộp công cụ của mình. Nó là một mạch kiểm tra bóng bán dẫn rất cơ bản nhưng nhanh hơn nhiều so với sử dụng đồng hồ vạn năng và đi một đầu cuối này sang đầu cuối khác. Tôi thường mua bóng bán dẫn với số lượng lớn và nhiều bóng bán dẫn tôi nhận thấy không hoạt động vì vậy tôi hy vọng trình kiểm tra này sẽ giúp tiết kiệm một chút thời gian.

Bước 2: 555 Nền hẹn giờ

Bộ hẹn giờ 555 là một bộ đếm thời gian chính xác tuyệt vời có thể hoạt động như một bộ dao động (chế độ ổn định) hoặc như một bộ đếm thời gian (chế độ ổn định). Ở chế độ monostable, nó giống như bộ đếm thời gian một lần chụp trong đó điện áp kích hoạt được áp dụng và đầu ra chip đi từ thấp đến cao dựa trên thời gian được thiết lập bởi một mạch RC bên ngoài. Tôi hiếm khi sử dụng bộ hẹn giờ 555 ở chế độ ổn định nhưng đã có nhiều ứng dụng trong đó tôi đã sử dụng IC ở chế độ ổn định. Trong chế độ này, 555 hoạt động như một máy phát sóng vuông có dạng sóng có thể được điều chỉnh bằng hai mạch RC bên ngoài.

Nếu bạn nhìn vào hình ảnh trên, bạn có thể bắt đầu thấy tên của bộ đếm thời gian 555 từ đâu, ba điện trở 5k mắc nối tiếp. Các điện trở này hoạt động một bộ chia điện áp ba bước giữa + Vcc và đất. Các đầu ra từ mỗi bộ chia đại diện cho 2/3 Vcc và 1/3 Vcc sau đó được đưa vào hai bộ so sánh. Một bộ so sánh khá đơn giản, nó nhìn vào các thiết bị đầu cuối + và - và nếu + lớn hơn đầu vào -, nó sẽ điều chỉnh đầu ra cao hoặc thấp. Chúng được đưa vào các đầu vào Đặt và Đặt lại trên flip-flop. Flip-flop xem xét các giá trị S và R và tạo ra mức cao hoặc mức thấp dựa trên trạng thái điện áp tại các đầu vào. Sử dụng mạch RC bên ngoài chúng ta có thể điều khiển tần số của chân đầu ra.

Bước 3: Các thành phần

1. IC hẹn giờ 555

2. Tụ 100 và.01 uF

3. Chiết áp 10k có đai ốc và nắp đậy

4. Điện trở 1K (2)

5. Điện trở 2,5K

6. Điện trở 100 Ohm

7. Pin 9V

8. ĐÈN LED

9. Sắt hàn

10. Máy in 3D và dây tóc

Bước 4: Sơ đồ điện

Trong mạch này, tôi sẽ sử dụng bộ đếm thời gian 555 ở chế độ ổn định rất cơ bản.

Bộ hẹn giờ 555 ở trên hoạt động theo cách sau.

1. Khi có điện lần đầu, tụ điện C1 lúc đầu chưa tích điện. Điều này có nghĩa là 0V ở chân 2, buộc bộ so sánh của nó ở mức cao. Điều này lần lượt đặt Q- ở mức thấp và vì có một biến tần trên đầu ra, đặt chân 3 ở mức cao để bật một bóng bán dẫn NPN. Đối với PNP nó sẽ sử dụng chu trình ngược lại.

2. Với Q- thấp, bóng bán dẫn NPN bên trong 555 bị tắt, cho phép tụ điện C1 tích điện về phía Vcc thông qua R2 và R1.

3. Ngay sau khi tụ điện đạt đến 2/3 Vcc, bộ so sánh sẽ tăng cao và đặt lại flip-flop. Q- ở mức cao và đầu ra ở mức thấp khi bật bóng bán dẫn PNP.

4. Tranzito NPN định thời 555 bật và phóng điện qua tụ điện qua R2 và R1.

5. Khi tụ điện đạt 1/3 Vcc Q- ở mức thấp và đầu ra được bật, thiết lập lại chu kỳ.

Tôi muốn làm cho mạch hoạt động cho cả bóng bán dẫn PNP và NPN mà mạch này thực hiện bằng cách sử dụng các đầu ra đối diện từ bộ định thời 555.

Thời gian bật / tắt được xác định như sau:

Thấp thời gian =.693 (R2 + R1)

Thời gian cao =.693 (R3 + R2 + R1) * (C1)

Chu kỳ nhiệm vụ sẽ được cung cấp bởi:

Chu kỳ nhiệm vụ = Thời gian cao / Thời gian cao + Thời gian thấp

Bằng cách điều chỉnh chiết áp 10k, tôi sẽ có thể kiểm soát tốc độ của chu kỳ nhiệm vụ. Có thể dễ dàng nhận thấy một ic đơn giản và phổ biến như vậy có thể được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng khác nhau.

Bước 5: Xây dựng mạch

Tôi khuyên bạn nên xây dựng mạch trên breadboard trước để xác minh nó hoạt động. Sau khi bạn đã kiểm tra mạch trên bảng mạch, sau đó bắt đầu hàn tất cả các thành phần lên bảng mạch hoàn thiện.

Bước 6: Thiết kế và in 3D

Vì tôi muốn thiết bị kiểm tra đơn giản này đủ bền để ném xung quanh hộp công cụ, tôi đã thiết kế một hộp đựng được in 3D tùy chỉnh.

Tôi muốn máy kiểm tra có thể di động được vì vậy tôi đã làm một giá đỡ đơn giản cho pin 9V. Tôi cũng tạo lỗ cho nút On / Off, chiết áp, đèn LED và cho các kết nối bóng bán dẫn.

Sau khi đo bảng perf và pin 9V, tôi quyết định làm vỏ 100 x 60 x 25 mm.

Các tệp có thể được tải xuống từ thingiverse tại đây.

Bước 7: Lắp ráp và kiểm tra

Sau khi bạn đã hàn bảng hoàn thiện của mình và in vỏ bọc, đã đến lúc lắp ráp mọi thứ lại với nhau và kiểm tra nó!

Bạn sẽ cần cài đặt / kết nối công tắc bật / tắt, chiết áp, kết nối bóng bán dẫn và đèn LED.

Khi mọi thứ đã được cài đặt / kết nối, hãy bật nguồn, lắp bóng bán dẫn và nếu nó hoạt động bình thường, đèn LED sẽ nhấp nháy. Bạn có thể điều chỉnh chiết áp để tăng tốc độ của ngõ ra bộ hẹn giờ 555. Mạch này không phải là một trình kiểm tra toàn diện nhưng nó sẽ hoạt động như một kiểm tra nhanh để xem liệu bóng bán dẫn có bị hỏng hoàn toàn hay không.

Cảm ơn vì đã đọc!