Projeto de um analisador de parâmetros de componentes eletrônicos

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um analisador de parâmetros de componentes eletrônicos. O objetivo geral desse projeto é desenvolver um equipamento capaz de gerar as curvas características de corrente e tensão de componentes eletrônicos. Outro requisito é de ser de menor custo comparado aos equipamentos comerciais existentes. O equipamento também pode auxiliar técnicos e estudantes de eletrônica, pois é possível verificar o funcionamento dos componentes eletrônicos através das curvas características. Os componentes que podem ser testados e observados, no que se refere as suas características de funcionamento, com o equipamento deste trabalho são: diodos e transistor de junção bipolar. O equipamento desenvolvido é composto por duas fontes de geração de sinal, sendo denominadas neste trabalho de gerador de coletor e gerador de base. No gerador de coletor encontra-se uma fonte de corrente e um sistema de aquisição de leitura da tensão do componente a ser testado. As tensões medidas através do gerador de coletor geram a família de curvas características na tela do osciloscópio através da função XY . O gerador de base é utilizado para testar componentes de três terminais, como o transistor de junção bipolar, através dele são aplicados degraus de corrente de até 30 mA. Foram feitos três tipos de teste com quatro transistores de junção bipolar sendo eles o BD139, BD140, BC546 e BC556. Todos os testes foram feitos utilizando os mesmos transistores, no primeiro teste mediu-se o ganho hfe, no segundo foi montado um circuito em uma protoboard para medição das correntes e cálculos dos valores de hfe. Por último, foram geradas as curvas características no equipamento e através das mesmas, feito o cálculo do hfe e das incertezas. Com os resultados do ganho hfe e das incertezas, foram comparados os resultados entre o teste da protoboard e do analisador de parâmetros, obtendo ganhos dentro de uma mesma faixa de ganho hfe para os transistores BD139 e BD140. Para os transistores BC546 e BC556 obteve-se apenas algumas curvas dentro de uma mesma faixa de ganho hfe. Nesse trabalho foi possível desenvolver um equipamento de menor custo, se comparado aos equipamentos comerciais existentes. Foram geradas a família de curvas características de semicondutores como diodos e transistores de junção bipolar, dessa forma possibilitando auxiliar técnicos em eletrônica no conserto de equipamentos e os estudantes no aprendizado de eletrônica básica.

This work presents the development of an electronic component parameter analyzer. The general objective of this project is to develop equipment capable of generating the current and voltage characteristic curves of electronic components. Another requirement is that it has a lower cost compared to existing commercial equipment. The equipment can also help technicians and electronics students, as it is possible to verify the functioning of electronic components through characteristic curves. The components that can be tested and observed, regarding their operating characteristics, with the equipment in this work are: diodes and bipolar junction transistor. The equipment developed is composed of two sources of signal generation, being called in this work collector generator and base generator. In the collector generator there is a current source and an acquisition system for reading the voltage of the component to be tested. The voltages measured through the collector generator generate the family of characteristic curves on the oscilloscope screen using the XY function. The base generator is used to test three terminal components, such as the bipolar junction transistor, through which current steps of up to 30 mA are applied. Three types of tests were performed with four bipolar junction transistors, BD139, BD140, BC546 and BC556. All tests were carried out using the same transistors, in the first test the gain hfe was measured, in the second a circuit was assembled on a protoboard for measuring currents and calculating the values off hfe. Finally, the characteristic curves were generated in the equipment and through them, the hfe and uncertainties were calculated. With the results of the hfe gain and the uncertainties, the results between the protoboard test and the parameter analyzer were compared, obtaining gains within the same hfe gain range for the transistors BD139 and BD140. For the BC546 and BC556 transistors we obtained only some curves within the same hfe gain range. In this work, it was possible to develop equipment with a lower cost, if compared to existing commercial equipment. The family of characteristic curves of semiconductors such as diodes and bipolar junction transistors were generated, thus enabling to help technicians in electronics repair equipment and students to learn basic electronics.