UNIVERZITET U NIŠU

ELEKTRONSKI FAKULTET

SNIMANJE ULAZNIH KARAKTERISTIKA POLUPROVODNIČKIH KOMPONENATA

(KORIŠĆENJEM VIRTUELNOG INSTRUMENTA- LABVIEW)

Profesor: Studenti:

Petrović Branislav Matejić Miloš 12641

Nikolić Slobodan 12694

Virtuelna instrumentacija je osnova moderne laboratorije. Virtuelni instrument se sastoji od kompjutera, softvera i modularnog hardvera; sve to kombinovano i konfigurisano u cilju oponašanja funkcije tradicionalne hardverske instrumentacije. On je takođe i ono što mi zovemo LabVIEW program. Pošto je njihova funkcionalnost softverski definisana od strane korisnika, virtuelni instrumenti su izuzetno fleksibilni, moćni (sposobni) i ekonomični. U ovom delu se objašnjava komunikacija sa spoljašnjim „svetom“ (na primer, obavljanje merenja, „pričanje“ (razmena informacija) sa instrumentom, slanje podataka drugom računaru) korišćenjem LabVIEW-a.

Korišćenje LabVIEW-a u realnom svetu

Iako je LabVIEW veoma moćan alat za simulaciju, najčešće se koristi za prikupljanje podataka iz spoljašnjeg izvora i sadrži mnoge ugrađene VI specijalno za ovu svrhu. Na primer, LabVIEW može rukovoditi uređajima plug-in akvizicije podataka, ili DAQ-om, koji mogu dobaviti ili generisati analogne i digitalne signale. DAQ uređaji i LabVIEW se mogu koristiti za monitoring temperature, slanje signala spoljašnjem sistemu ili za određivanje frekvencije nepoznatog signala. LabVIEW takođe omogućava prenos podataka preko Interfejs magistrale opšte namene (GPIB), ili preko ugrađenog USB-a u našem računaru, Eterneta, Firewire (takođe poznat kao IEEE 1394), ili serijskog porta. GPIB se često koristi za komunikaciju sa osciloskopima, skenerima i multimetrima, kao i za rukovođenje instrumentima sa udaljene lokacije. LabVIEW softver može takođe kontrolisati sofisticirane VXI instrumentacione sisteme, Eternet bazirane ili USB bazirane instrumente. Kada imamo prikupljene ili primljene podatke, mi možemo koristiti mnoge VI za njihovu analizu u cilju obrade i manipulacije tim podacima. Često u okviru nekog instrumenta imamo potrebu da delimo podatke sa drugim aplikacijama ili računarima. LabVIEW ima ugrađene funkcije koje pojednostavljuju ovaj proces, koje podržavaju nekoliko protokola umrežavanja, spoljašnje pozive postojećeg koda ili dinamičkih biblioteka (DLL), kao i ActiveX automatizaciju.

Akvizicija podataka

Akvizicija podataka, ili skraćeno DAQ, je jednostavno proces merenja signala iz realnog sveta, kao što je napon, i prenos te informacije u kompjuter radi obrade, analize, smeštanje ili druge manipulacije podacima. Slika pokazuje komponente DAQ sistema. Fizički fenomen predstavlja signale iz realnog sveta koje pokušavamo meriti, kao što je brzina, temperatura, vlažnost, pritisak, protok, pH, start-stop, radioaktivnost, intenzitet svetlosti, i tako dalje. Koriste se senzori (ponekad nazvani merni pretvarači) za procenu fizičkog fenomena i generisanje proporcionalnih električnih signala tom fenomenu. Na primer, termoparovi, tip senzora, konvertuju temperaturu u napon koji A/D (analogno-digitalni) konvertor može meriti. Drugi primeri senzora uključuju merne trake, merače protoka i pretvarače pritiska, koji mere pomeraje u materijalu usled naprezanja, brzinu protoka i pritisak, respektivno. U svakom slučaju, električni signal generisan senzorom je u direktnoj vezi sa fenomenom koji obrađuje.

1

LabVIEW može upravljati DAQ uređajima za čitanje analognih ulaznih signala (A/D konverzija), generisanje analognih izlaznih signala (D/A konverzija), čitanje i pisanje digitalnih signala, i manipulisanje brojačima na ploči za merenje frekvencije, generisanje impulsa, merenja kvadraturnim enkoderom, i tako dalje, za povezivanje sa pretvaračima. U slučaju analognog ulaza, podaci o naponu iz senzora idu u plug-in DAQ uređaje u računaru, koji šalju podatke u memoriju računara za smeštanje, obradu ili drugu manipulaciju. Moduli za kondicioniranje signala „kondicioniraju“ električne signale generisane pretvaračima tako da budu u obliku koji DAQ uređaji mogu prihvatiti. Na primer, želimo da izolujemo ulaz visokog napona kao na primer 120 VAC, greška bi dovela do pregorevanja kartice i računara. Moduli za kondicioniranje signala mogu raditi različite tipove kondicioniranja: pojačavanje, linearizacija, filtriranje, izolacija, itd. Neće zahtevati sve aplikacije kondicioniranje signala, ali mnoge hoće, i treba obratiti pažnju na specifikacije da bi izbegli potencijalne otkaze. Dodatno, gubitak informacije može biti čak i gori od gubitka opreme! Šum, nelinearnost, preopterećenje, izobličenje, itd. mogu beznadežno oštetiti naše podatke, a LabVIEW ih neće sačuvati. Kondicioniranje signala je često opciono najbolje proveriti pre početka.

2

Da bi prikupili podatke u našoj laboratoriji korišćenjem pristupa virtuelne instrumentacije, potreban nam je DAQ uređaj, računar konfigurisan softverom LabVIEW i DAQ drajverom i neki metod povezivanja našeg pretvarača signala za DAQ uređaj, kao što je konektorska ploča, prototipska ploča, kabl ili žica. Može nam takođe biti potrebna oprema za kondicioniranje signala, zavisno od specifikacija naše aplikacije. Na primer, ako želimo meriti temperaturu, bilo bi potrebno povezati senzor temperature na analogni ulazni kanal DAQ uređaja u našem računaru (često preko opreme za kondicioniranje signala, zavisno od senzora). Zatim koristimo DAQ VI LabVIEW-a za čitanje kanala na kartici, prikazivanje temperature na ekranu, njeno snimanje u fajl i njena analiza na način koji nam je potreban.

GPIB

Hewlett Packard je razvio Interfejs magistralu opšte namene, ili GPIB, kasnih 1960-tih da olakša komunikaciju između računara i instrumenata. Magistrala je jednostavno sredstvo kojim računari i instrumenti prenose podatke, a GPIB obezbeđuje neophodnu specifikaciju i protokol za rukovođenje ove komunikacije. Institut inženjera elektrotehnike (IEEE) standardizuje GPIB 1975. godine i on postaje poznat kao IEEE 488 standard (GPIB = IEEE 488). Izvorna namena GPIB-a je bila obezbeđenje kompjuterske kontrole instrumenata za testiranje i merenje. Međutim, njegovo korišćenje je prošireno za aplikacije u drugim oblastima, kao što je komunikacija između dva računara i kontrola multimetara, skenera i osciloskopa. GPIB je paralelna magistrala koju mnogi instrumenti koriste za komunikaciju. GPIB šalje podatke u bajtovima (jedan bajt = osam bitova), a prenete poruke su često kodirane kao nizovi ASCII karaktera. Naš računar može vršiti GPIB komunikaciju jedino ako ima GPIB karticu (ili spoljašnji GPIB boks), kao što su one prikazane na slici i sa odgovarajućim instaliranim drajverima.

GPIB kartice koje proizvodi NI

3

Postoji mnogo mogućnosti povezivanja više instrumenata i računara na istu GPIB magistralu. Svaki uređaj, uključujući interfejs karticu računara, mora imati jedinstvenu GPIB adresu između 0 i 30, tako da izvor podataka i destinacije mogu biti specificirane ovim brojem. Adresa 0 je normalno dodeljena GPIB interfejs kartici. Instrumenti povezani za magistralu mogu koristiti adresu 1 do 30. GPIB ima jedan Kontroler, obično naš računar, koji kontroliše funkcije rukovođenja magistralom. Da bi preneli komande instrumenta i podatke magistralom, Kontroler adresira jednog Govornika (Talker) i jednog ili više Slušaoca (Listener). Nizovi podataka se zatim šalju preko magistrale od Govornika do Slušaoca. LabVIEW GPIB VI automatski odrađuju adresiranje i mnoge druge funkcije rukovođenja magistralom, time nas spašavajući kompleksnijeg programiranja. Sledeća ilustracija pokazuje tipični GPIB sistem

Iako je korišćenje GPIB-a jedan od načina dovođenja podataka u računar, ono je fundamentalno različito od izvođenja akvizicije podataka, čak iako se koriste kartice koje se ubacuju u računar. Korišćenjem specijalnog protokola, GPIB komunicira sa drugim računarom ili instrumentom u cilju dovođenja zahtevanih podataka sa tog uređaja, dok akvizicija podataka uključuje povezivanja signala direktno u DAQ uređaj kompjutera. Da bi koristili GPIB kao deo našeg virtuelnog instrumentacionog sistema, potrebna nam je GPIB kartica ili spoljašnji boks, GPIB kabl, LabVIEW i računar, i IEEE-488 kompatibilan instrument sa kojim se komunicira (ili drugi računar koji sadrži GPIB karticu). Potrebno je takođe instalirati GPIB drajvere na našem računaru shodno upustvima koja idu uz LabVIEW ili karticu.

Komunikacija korišćenjem serijskog porta

Serijska komunikacija je drugo popularno sredstvo prenošenja podataka između računara i perifernog uređaja kao što je programabilni instrument (ili pak drugi računar). LabVIEW može vršiti serijsku komunikaciju (standardi RS-232, RS-422 ili RS-485) korišćenjem ugrađenih ili spolja prikačenih (na primer, USB serijski adapteri) serijskih portova na našem računaru. Serijska komunikacija koristi predajnik za slanje podataka od jednog bita u trenutku preko jedne komunikacione linije ka prijemniku. Može se koristiti ova metoda kada su brzine prenosa male ili kada moramo prenositi podatke na velikim daljinama.

4

Staromodan serijski komunkacioni protokol, RS-232, je sporiji i manje pouzdan od GPIB, ali za njegovo izvođenje nije potrebna kartica u našem računaru, naš instrument ne mora da podržava IEEE 488 standard i mnogi uređaji i dalje rade sa RS-232. Slika pokazuje tipični serijski komunikacioni sistem.

Tipični (RS-232) serijski sistem koji sadrži jedan instrument koji podržava RS-232 povezan na računar preko njegovog serijskog porta

Serijska komunikacija je pogodna jer većina PC-a ima jedan ili dva ugrađena RS-232 serijska porta pomoću kojih možemo slati i primati podatke bez bilo kakvog specijalnog hardvera. Neki noviji računari nemaju ugrađeni serijski port, ali je lako kupiti serijski adapter USB u RS-232 za cenu koštanja USB miša. Mada većina računara danas ima ugrađene USB (univerzalna serijska magistrala) portove, USB je kompleksniji protokol koji je orijentisan ka računarskim periferijama, pre nego na komunikaciju sa naučnim instrumentima. Serijska komunikacija (RS-232, RS-422 ili RS-485) je stara u poređenju sa USB, ali je još uvek široko korišćena za mnoge industrijske uređaje. Mnogi GPIB instrumenti takođe imaju ugrađene serijske portove. Međutim, za razliku od GPIB, RS-232 serijski port može komunicirati sa samo jednim uređajem, što može biti ograničavajuće za neke aplikacije. Komunikacija preko serijskog porta je takođe spora i nema ugrađene mogućnosti provere grešaka. Međutim, serijska komunikacija ima svoju primenu (ona je sigurno ekonomična) i LabVIEW serijska biblioteka sadrži gotove funkcije za rad preko serijskog porta.

Aplikacije u realnom okruženju

Kada unesemo podatke u računar, najverovatnije je da je naredni korak obrada podataka. Nekoliko od mnogih mogućih aplikacija LabVIEW analize uključuju biomedicinsku obradu podataka, sinteza govora i prepoznavanje, obrada digitalnog audio signala i digitalnih slika. Važnost integrisanih biblioteka za analizu u laboratorijske stanice je očigledna: niz podataka sakupljenih našim DAQ uređajem ili GPIB instrumentom ne donosi uvek odmah korisnu informaciju. Često je potrebno transformisati signal, otkloniti šum, popraviti podatke

5

oštećene neispravnom opremom ili kompenzirati efekte okoline kao što su temperatura i vlažnost. Analizom i obradom digitalnih podataka, možemo ekstrahovati korisnu informaciju iz šuma i predstaviti je u razumljivijem obliku.

Pre i posle otklanjanja šuma.

LabVIEW metod programiranja preko blok dijagrama i širok set LabVIEW VI za analizu pojednostavljuje razvoj aplikacija analize.

Povezivanje

LabVIEW ima ugrađene mogućnosti (kao što su web server, alatke za web objavljivanje, email VI i mrežne promenljive) i funkcije koje pojednostavljuju proces deljenja podataka na mreži ili internetu. Ovi VI olakšavaju komunikaciju preko mreže ili preko Interneta. LabVIEW može koristiti NI Publish i Subscribe Protocol (NI-PSP) za deljenje podataka u mrežama, pozivanje i kreiranje dinamičkih biblioteka (DLL) ili spoljašnjeg koda, i podržava ActiveX automatizaciju i .NET konstrukcije. Korišćenjem dodatnih modula i setova alatki, LabVIEW može takođe komunicirati sa većinom SQL (structured query language) baza podataka, kao što su MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQL Server i Access. Mrežne promenljive mogu biti definisane u LabVIEW projektu i lako deljene u celokupnom distribuiranom mernom sistemu.

Internet povezivanje

LabVIEW ima nekoliko ugrađenih mogućnosti koje čine veoma lakim proces deljenja VI-a i podataka preko Interneta. Korišćenjem LabVIEW web servera i Udaljenih panela, možemo omogućiti ljudima da vide i kontrolišu naš VI sa neke udaljenosti (bez dodatnog programiranja), kao što je prikazano na slici .

6

Slika prednjeg panela VI-a koja se vidi u Mozilla Firefox, generisana LabVIEW web serverom.

Pomoću Enterprise Connectivity seta alatki možemo koristiti LabVIEW u okviru ftp i telnet-a u udaljenim sistemima, kao i obezbediti proširene mogućnosti web servera. Mogućnosti e-mail-a su ugrađene u verziji LabVIEW Professional

Umrežavanje

Za naše potrebe, umrežavanje se odnosi na komunikaciju između više procesa koji se obično (ali ne i neophodno) pokreću na odvojenim računarima. Ova komunikacija se može odvijati u zatvorenoj, lokalnoj računarskoj mreži (LAN), ili preko Interneta. Glavna potreba za umrežavanjem u softverskim aplikacijama je dozvoljavanje jednoj ili više aplikacija korišćenje servisa druge aplikacije. Kao dodatak mogućnosti LabVIEW-a što se tiče web objavljivanja je korišćenje nekih funkcionalnosti umrežavanja za komunikaciju sa drugim softverom ili drugim LabVIEW programom. Za komunikaciju između procesa mora se koristiti zajednički jezik komunikacije, odnosno protokol. LabVIEW podržava sledeće protokole:

NI Publish and Subscribe Protocol (NI-PSP) protokol National Instruments-a za deljenje podataka instrumentacije. Ima prednost što je veoma lak za upotrebu. Deljive promenljive koriste ovu tehnologiju.

TCP/IP osnovni protokol za većinu mreža, uključujući Internet. UDP osnovni protokol, sličan TCP/IP ali bez potvrđivanja korektne isporuke podataka.

LabVIEW

LabVIEW, skraćenica za Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench, je programsko okruženje u kojem se programi kreiraju pomoću grafičke notacije (povezivanjem

7

funkcionalnih čvorova žicama kroz koje protiču podaci); što ga razlikuje od tradicionalnih programskih jezika kao što su C, C++ ili Java, u kojima se programira tekstualno. On je interaktivni sistem za razvoj i izvršavanje programa, projektovan za ljude kao što su naučnici i inženjeri. LabVIEW razvojno okruženje radi na kompjuterima sa Windows, Mac ili Linux operativnim sistemom. Neki programi za koje bi trebalo sedmice ili meseci da bi se napisali korišćenjem konvencionalnih programskih jezika, mogu biti urađeni za nekoliko sati korišćenjem LabVIEW-a, zato što je on specifično projektovan za oblast merenja, analizu podataka i predstavljanje rezultata korisniku. Idealan je za simulacije, prezentaciju ideja, uopšteno programiranje ili čak za učenje osnovnih koncepta programiranja. LabVIEW nudi više fleksibilnosti od standardnih laboratorijskih instrumenata zato što je baziran na softveru. Mi, a ne proizvođač instrumenta, definišemo funkcionalnost instrumenta. Naš kompjuter, ubačeni hardver i LabVIEW čine virtuelni instrument koji se kompletno može konfigurisati u cilju ostvarenja naših zadataka. LabVIEW sadrži biblioteke koda za specifičnu primenu, kao što su za akviziciju podataka (DAQ), magistralu opšte primene (GPIB - General Purpose Interface Bus) i serijsku kontrolu instrumenata, analizu podataka, prezentaciju podataka, smeštanje podataka i komunikaciju preko Interneta.

Protok podataka i grafički programski jezik

LabVIEW razvojno okruženje se razlikuje od standardnih C ili Java razvojnih sistema u jednom važnom aspektu: dok drugi sistemi programiranja koriste tekstualne jezike za kreiranje linija koda, LabVIEW koristi grafički programski jezik, često zvan "G", za kreiranje programa u slikovitom obliku nazvanom blok dijagram. Grafičko programiranje eliminiše mnogo detalja sintakse vezanih za tekstualne jezike, kao što su stavljanje zareza i uglastih zagrada. Izvršavanje u LabVIEW je bazirano na principu protoka podataka, po kome se funkcije izvršavaju samo posle prihvatanja neophodnih podataka. Zbog ovih osobina, mi možemo naučiti LabVIEW čak i ako imamo malo ili nemamo iskustva sa programiranjem.

Kako LabVIEW radi

LabVIEW program sadrži jedan ili više virtuelnih instrumenata (VI). Virtuelni instrumenti su tako nazvani jer njihovo pojavljivanje i rad često imitira aktuelne fizičke instrumente. VI ima tri glavna dela: prednji panel (front panel), blok dijagram (block diagram) i ikonu.

Prednji panel je interaktivni korisnički interfejs VI-a, tako nazvan jer simulira prednji panel fizičkog instrumenta. Prednji panel može sadržati klizače, tastere, grafikone i mnoge druge kontrole (koje predstavljaju ulaze korisnika) i indikatore (koji predstvljaju izlaze programa). Možemo unositi podatke korišćenjem miša i tastature i zatim posmatrati dobijene rezultate na ekranu.

Blok dijagram je izvorni kod VI-a, konstruisan u LabVIEW grafičkom programskom jeziku, G. Blok dijagram je aktuelni program koji se izvršava. Komponente blok dijagrama su VI

8

nižeg nivoa, ugrađene funkcije, konstante i strukture za kontrolu izvršavanja programa. Mi crtamo žice u cilju povezivanja odgovarajućih objekata da bi definisali protok podataka između njih. Objekti na prednjem panelu imaju odgovarajuće terminale u blok dijagramu tako da podaci mogu prolaziti od korisnika ka programu i nazad do korisnika.

Da bi koristili VI kao podprogram u blok dijagramu drugog VI, moramo imati ikonu sa konektorom. VI koji se koristi u okviru drugog VI se zove subVI i analogan je podprogramu. Ikona je slikovito predstavljanje VI i koristi se kao objekat u blok dijagramu drugog VI. Konektor VI je mehanizam koji se koristi za povezivanje podataka sa VI u okviru drugih blok dijagrama kada se VI koristi kao subVI. Slično kao parametri podprograma, konektor definiše ulaze i izlaze VI-a.

Osobine svih elektronskih kola zavise od karakteristika poluprovodničkih komponenata ugrađenih u njih. Poznavanje karakteristika poluprovodničkih elemenata i njihovih karakterističnih statičkih i dinamičkih parametara je iz tog razloga važno. Statičke osobine komponenti se određuju merenjem jednosmernih struja i napona. Dinamičke osobine ovih komponenti se određuju pobudom naizmeničnim signalima malih amplituda, kao i merenjem odgovarajućih naizmeničnih struja i napona.

Za realizaciju trasera karakteristika poluprovodničkih komponenti korišćene su akvizicione kartice.

Karakteristike akvizicione kartice

National Instruments NIDAQ PCI-6014. Kartice imaju 16 analogna ulaza, brzine semplovanja 200kSampl/s, dva analogna izlaza brzine semplovanja 10kSampl/s, 8 digitalnih I/O kanala i dva 24-bitna, 20MHz brojača/tajmera. Ulazna impedansa analognih kanala PCI-6014 kartice je 100GΩ, što povećava preciznost merenja obezbeđujući mali strujni ofset. Velika ulazna impedansa takođe otklanja mnoge probleme koji se tipično susreću prilikom povezanja sa spoljnim mernim kolom.PCI-6014 kartica pruža veliku tačnost merenja sa mogućnošću detektovanja promene naponana analognom kanalu od 4μV. Radi smanjenja greške prilikom semplovanja i digitalizacije, ukarticu je ugrađeno kolo za temperatursku stabilizaciju kako bi se eliminisale sistematske greške merenja koje nastaju usled zagrevanja komponenti. Kartica ima mogućnost digitalnog okidanja.Digitalni I/O kanali su TTL i CMOS kompatibilni.Akvizicione kartice se povezuju na PCI magistralu računara. Za povezivanje se koristi SH68-68-EP kabl i razvodni blok CB-68LP. Merna mesta na maketama koje predstavljaju merna kola su povezane na odgovarajuće konektore bloka. Analogni ulazi kartice se mogu povezati na tri načina: ne balansirani prenos bez referentne tačke (NRSE – non-referenced single-ended), ne balansirani prenos sa refereentnom tačkom (RSE –referenced single-ended) i diferencijalno u balansiranom prenosu. U realizaciji je najčešće korišćen diferencijalni način povezivanja radi eliminacije šuma koji nastaje na liniji razvodni blok – kartica i potiskivanje

9

srednje vrednosti signala. Ovaj šum iako mali, može da utiče na preciznost merenja kod malih veličina (inverzne struje zasićenja germanijumske diode, na primer). Prilikom korišćenja diferencijalnog načina povezivanja, broj analognih kanala je ograničen na 8.

Konfiguracija kartice i drajvera

Softverska komponenta trasera karakteristika je dvoslojna. Niži sloj – sloj povezivanja podataka– čini sistemski drajver koji upravlja hardverom kartice i obezbeđuje odgovarajuće aplikacione interfejs funkcije (API). National Instruments PCI-6014 kartice su podržane Traditional NI-DAQ i NIDAQmx drajverima. Pri realizaciji trasera karakteristika su korišćeni NI-DAQmx drajveri koji podržavaju DMA način rada, konfiguraciju na nivou sistema i skup API funkcija koje omogućavaju programiranje na visokom nivou . Sva merenja se obavljaju preko virtuelnih kanala,koji predstavljaju skup parametara kao što su logičko ime kanala, realni fizički kanal, ulazni terminalni konektori, tip merenja ili generisanja signala i skaliranje signala. Virtuelni kanali se mogu konfigurisati globalno na nivou sistema ili programski preko API funkcija. Kod NIDAQmx drajvera moguće je izvršiti agregaciju više različitih kanala u jedan proces (task) koji predstavlja merenje, odnosno generisanje signala, pri čemu će svi kanali imati isti način akvizicije. Analogno kanalima, procesi se mogu kreirati globalno na nivou sistema, preko API funkcija i programski.

Snimanje karakteristika diode

Prilikom određivanja karakteristika diode potrebno je odrediti dve električne veličine, struju diode i napon na diodi. Za realizaciju ovih merenja potrebno je upotrebiti dva analogna ulazna kanala i jedan izlazni za generisanje napona polarizacije. Merno kolo za merenje karakteristike dioda je prikazano na slici.

10

Izlazni analogni kanal akvizicione kartice je povezan za merno kolo na mestu promenljivog generatora za polarizaciju VG. Prvi akvizicioni analogni kanal je povezan za merno kolo na mestu voltmetra VD. Struja diode se izračunava prema jednačini:

Id=Vg−Vd

R

Grafički kod trasera karakteristika dioda je prikazan na slici.

Prilikom pokretanja aplikacije virtuelnog instrumenta, iz osnovne aplikacije se zadaje jednosmerni napon generatora. Opseg jednosmernog napona generatora je ±10V, tako da je sa istom konfiguracijom kola moguće meriti karakteristike pri direktnoj i inverznoj polarizaciji diode. Dinamička promenljiva koja određuje napon, koju generiše virtuelni instrument, dovodi se na ulaz DAQ assistant-a. Prekid izvršavanja thread-a se kontroliše logičkom promenljivom koja se zadaje kontrolom korisničkog interfejsa. Logička promenljiva kontroliše izvršavanje procesa akvizicije podataka i njihovog prikazivanja.Podaci dobijeni akvizicijom se prosleđuju aplikaciji pomoću DAQ assistant-a. Na osnovuzadatog opsega merenja, podaci se obrađuju i prikazuju numerički i analogno na grafičkom interfejsu. Karakteristika komponente se predstavlja tabelarno i grafički.

11

Izlaz prema kartici

Ulaz sa kartice

Vg

R

Vd

Na slici je prikazan grafički interfejs virtuelnog instrumenta.

Povezivanje kartice sa maketom

12

Snimanje ulaznih karakteristika tranzistora

Prilikom određivanja karakteristika bipolarnog tranzistora korišćena je konfiguracija u kojoj se najčešće primenjuje bipolarni tranzistor – konfiguracija sa zajedničkim emitorom.Potrebno je odrediti struju baze IB i napon između baze i emitora VBE

Za realizaciju merenja potrebno je upotrebiti dva analogna ulazna kanala akvizicione kartice i dva izlazna kanala za generisanje napona VBB i VCC. Merno kolo za merenje karakteristika bipolarnih tranzistora je prikazano na slici.

Struja IB se određuje: IB =VrbRb

Merno kolo se koristi za određivanje karakteristika NPN i PNP tranzistora. Sva razmatranja vezana za merenje karakteristika tranzistora su identična za oba tipa, sa jedinom razlikom u polarizaciji napona generatora. Za merenje karakteristika NPN tipa naponi VBB i VCC su u opsegu od 0 do +5V, i 0 do +10V, respektivno. Za merenje karakteristika PNP tipa navedeni naponi su u opsegu od -5V do 0, odnosno -10V do 0.

13

Grafički kod aplikacije virtuelnog instrumenta je prikazan na slici .

Grafički interfejs virtuelnog instrumenta za merenje karakteristika bipolarnih tranzistora je prikazan na slici :

14

Izlaz prema kartici

Ulaz sa kartice

Povezivanje kartice sa maketom.

15

Sadržaj

Korišćenje LabVIEW-a u realnom svetu.................................................................................................1

Akvizicija podataka................................................................................................................................1

GPIB.......................................................................................................................................................3

Komunikacija korišćenjem serijskog porta............................................................................................4

Aplikacije u realnom okruženju.............................................................................................................5

Povezivanje............................................................................................................................................6

Internet povezivanje..............................................................................................................................6

Umrežavanje.........................................................................................................................................7

LabVIEW................................................................................................................................................7

Protok podataka i grafički programski jezik...........................................................................................8

Kako LabVIEW radi.................................................................................................................................8

Karakteristike akvizicione kartice..........................................................................................................9

Konfiguracija kartice i drajvera............................................................................................................10

Snimanje karakteristika diode.............................................................................................................10

Snimanje ulaznih karakteristika tranzistora.........................................................................................13

16