Создание программного обеспечения на LabVIEW для лабораторных работ, созданных на базе котроллер NI-6221

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Июня 2014 в 16:47, курсовая работа

Описание работы

В настоящее время проведение большинства экспериментов занимает большое количество времени и отнимает огромное количество сил у экспериментатора. Это связано в первую очередь с тем, что человеку необходимо одновременно следить за показаниями сразу нескольких приборов, вручную регулировать параметры эксперимента, в ходе его проведения, а так же не забывать фиксировать все полученные результаты. Современное развитие науки и техники позволяет упростить проведение экспериментов методом их автоматизации. Данный метод позволяет освободить экспериментатора от всех выше перечисленных проблем, т.к. один раз написав программу человек может, меняя лишь образцы исследования и начальные условия проводить эксперименты, не заботясь о том, что он что-то может упустить или забыть.

Содержание работы

Введение. 3
1. Литературный обзор. 4
1.1 Биполярный транзистор. 4
1.2 МДП-структура. 7
1.2.1 Вольт-фарадные характеристики МДП-структур. 8
1.2.2 Исследование генерационных характеристик МДП-структур. 10
1.3 Многофункциональное устройство сбора данных NI PCI 6221. 11
1.4 Среда программирования LabVIEW. 14
Постановка задачи. 17
2. Стенд для измерения выходных ВАХ биполярного транзистора. 18
2.1 Методика измерения выходных ВАХ биполярного транзистора. 19
2.2 Программа для измерения семейства выходных ВАХ биполярного транзистора. 19
2.2.1 Панель управления. 19
2.2.2 Функциональная панель. 21
2.3 Тестирование программы. 23
3. Стенд для измерения C(t) зависимости МДП-структур. 25
3.1 Описание установки. 25
3.2 Методика измерения C(t) зависимости МДП-структур. 26
3.3 Программа для измерения C(t) зависимости МДП-структур. 27
3.3.1 Панель управления. 27
3.3.2 Практическая реализация алгоритма измерения. 29
3.4 Тестирование программы. 30
Заключение. 37
Список литературы. 38

Файлы: 1 файл

Диплом_4к_Мельников_исправленый.doc

— 980.50 Кб (Скачать файл)

В данной программе можно задавать параметры: максимальное напряжение на базе, шаг изменения напряжения на базе.

Программа отображает текущие значения: напряжения на базе, напряжения на коллекторе, тока базы, тока коллектора, коэффициент усиления и график выходных ВАХ.

Произведённое тестирование программы показало, что результаты сходны с результатами, полученными другими авторами [11] и [12].

  1. Создано программное обеспечение для получения C(t) зависимости МДП-структур. Программа предоставляет пользователю возможность выбирать параметры для формирования импульса обеднения: начальное напряжение, выдержка, конечное напряжение. Программа также позволяет задать еще некоторые параметры эксперимента: время накопления, шаг по времени.

Результаты измерения выводятся на переднюю панель программы в графическом и текстовом представлении, а так же сохраняются в текстовый файл.

Произведённое тестирование программы показало то, что результаты сходны с измерениями, проведёнными на другой, ранее созданной, установке [14].

Диапазон задаваемых напряжений ограничен интервалом ±10 В, это связано с возможностью контроллера работать только в данных пределах. Точность задаваемых временных параметров определяется 0,001 долей секунды, это связано с возможностью среды LabVIEW создавать минимальную временную задержку в 1мс.

Достоинствам программы является то, что пользователь получает возможность работать в большем диапазоне, т.к. контроллер NI-PCI-6221, рассчитан на большие пределы используемых напряжений, чем адаптер НВЛ-03. Также, по сравнению с написанным ранее программным обеспечением, уменьшение временного интервала между соседними измерениями обусловлено тем, что пользователь может ввести любой интервал, ограниченный нижним пределом в 1 мс, а не выбирать интервал из предложенного списка.

К достоинствам программного обеспечения можно отнести то, что программы разработаны на базе контроллера NI-PCI-6221, который имеет более высокую разрядность АЦП, чем адаптеры НВЛ-03 и НВЛ-08, что повышает точность измерений.

Список литературы.

 

  1. Гуртов В. А. Твердотельная электроника.- Петрозаводск: Издательство ПетрГУ, 2004. -312 с.
  2. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. - Москва: Издательство Энергия, 1976. – 744 с. с ил.
  3. ni.com
  4. Ивашенков О. Н. Методические указания к лабораторным работам по АСНИ, 2007.
  5. Жарков Ф. П., Каратаев В. В., Никифоров В. Ф., Панов В.С. «Использование виртуальных инструментов LabVIEW». - Москва: Солон-Р, 1999.
  6. Бутырина П. А., Михеев П. М., Каратаев В. В.«Курс по LabVIEW 7», Москва, 2005.
  7. Воронков Э. Н. «Твёрдотельная электроника. Конспект лекций»- Москва, 2002.
  8. Ветров А. С. «Удаленное управление физическим экспериментом по определению параметров полупроводниковых приборов», Диссертация на соискание степени магистра физики, Петрозаводск, 2002.
  9. Максимов М. В. «Создание учебных автоматизированных стендов и ПО для лабораторных работ на базе модуля NI-PCI-6221.», Дипломная работа, Петрозаводск, 2008.
  10. Ивашенков О. Н: Методические указания к лабораторной работе «Исследование МДП структур методом высокочастотных вольт-фарадных характеристик (ВВФХ)». Петрозаводск.
  11. Ткаченко А. И. «Применение пакета MatLab для программирования модуля NI-PCI-6221», Курсовая работа, Петрозаводск, 2007
  12. Зобков М. Б. «Создание лабораторных работ по АСНИ и микроэлектронике с возможностью удалённого доступа», Дипломная работа, Петрозаводск, 2003.
  13. Штуберт А. Ю. «Разработка автоматизированной установки с удаленным доступом для измерения характеристик транзисторов», Дипломная работа, Петрозаводск, 2005
  14. Сарен А. А. «Исследование процессов транспорта и накопления заряда в МНОП–структурах при монополярной туннельной инжекции», Диссертация на соискание степени магистра физики, Петрозаводск, 1999.
  15. www.signal.ru

 

Приложения.

 

Приложение 1.

 

Характеристики биполярного транзистора КТ608Б.

 

Характеристики взяты из источника [2].

 

Параметр       Значение

Fгр        200 МГц

Макс коэфф. передачи тока в схеме ОЭ   160

Макс напряжение Uкб     60 В

Макс напряжение коллектор-эмиттер Uкэ  60 В

Макс напряжение эмиттер-база Uэб   4 В

Максимальная рассеиваемая мощность Pмакс  0.5 Вт

Мин коэфф. передачи тока в схеме ОЭ   40

Предельный ток коллектора Iк    0.4 А

Тип        N-P-N

 

Рис.21 Внешний вид биполярного транзистора КТ608Б.

 

 


 



Информация о работе Создание программного обеспечения на LabVIEW для лабораторных работ, созданных на базе котроллер NI-6221