वक्र अनुरेखक
वक्र अनुरेखक (कर्व ट्रेसर) इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरण का एक विशेष भाग है जिसका उपयोग असतत इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसे कि डायोड, प्रतिरोधान्तरित्र, थाइरिस्टर और निर्वात नलिकाओ की विशेषताओं का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। उपकरण में विद्युत दाब और धारा स्रोत होते हैं जिनका उपयोग परीक्षण के अंतर्गत उपकरण (डीयूटी) को उत्तेजित करने के लिए किया जा सकता है।
संचालन
कार्य परीक्षण के अंतर्गत उपकरण के दो टर्मिनलों के लिए एक प्रसर्पित (समय के साथ स्वचालित रूप से निरंतर बदलते रहते है) विद्युत दाब को प्रयुक्त करना है और धारा की मात्रा को मापना है जो उपकरण प्रत्येक विद्युत दाब पर प्रवाह करने की स्वीकृति देता है। यह तथाकथित I-V (धारा बनाम विद्युत दाब) आंकडा या तो सीधे दोलनदर्शी स्क्रीन पर प्रदर्शित होता है, या बाद में प्रसंस्करण और कंप्यूटर के साथ ग्राफिंग के लिए डेटा फ़ाइल में रिकॉर्ड किया जाता है।[1] विन्यास में प्रयुक्त अधिकतम विद्युत दाब, प्रयुक्त विद्युत दाब की ध्रुवीयता (धनात्मक और ऋणात्मक दोनों ध्रुवीयताओं के स्वचालित अनुप्रयोग सहित), और उपकरण के साथ श्रृंखला में डाला गया प्रतिरोध सम्मिलित है। मुख्य टर्मिनल विद्युत दाब को प्रायः कई हजार वोल्ट तक बढ़ाया जा सकता है, जिसमें कम विद्युत दाब पर उपलब्ध दस एम्पीयर के भार धाराएं होते हैं।
दो-टर्मिनल उपकरणों (जैसे डायोड और डीआईएसी) के लिए, यह उपकरण को पूरी तरह से चिह्नित करने के लिए पर्याप्त है। वक्र अनुरेखक डायोड के आगे विद्युत दाब, विपरीत क्षरण धारा, विपरीत भंजन वोल्टता, और इसी तरह के सभी रोचक मापदंडों को प्रदर्शित कर सकता है। डीआईएसी जैसे प्रगर्तक करने योग्य उपकरणों के लिए, आगे और विपरीत प्रगर्तक विद्युत दाब स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होंगे। ऋणात्मक प्रतिरोध उपकरणों (जैसे टनल डायोड) के कारण होने वाली असततता को भी देखा जा सकता है। यह एकीकृत परिपथ उपकरणों पर पर विद्युत रूप से क्षतिग्रस्त पिनों को खोजने का एक तरीका है।[2]
तीन-टर्मिनल उपकरण (जैसे प्रतिरोधान्तरित्र) के लिए परीक्षण किए जा रहे उपकरण के नियंत्रण टर्मिनल से संयोजन का उपयोग किया जाता है, जैसे बेस टर्मिनल या गेट टर्मिनल के लिए किया जाता है। बीजेटी प्रतिरोधान्तरित्र और अन्य प्रवाह-नियंत्रित उपकरणों के लिए, बेस या अन्य नियंत्रित टर्मिनल धारा को सोपानित किया जाता है। एफईटी या अन्य विद्युत दाब-नियंत्रित उपकरणों के लिए, इसके अतिरिक्त एक सोपानित विद्युत दाब का उपयोग किया जाता है। मुख्य टर्मिनल विद्युत दाब की विन्यास की गई सीमा के माध्यम से विद्युत दाब को व्यापक करके, नियंत्रण सिग्नल के प्रत्येक सोपान वोल्टता के लिए I-V वक्र का एक समूह स्वचालित रूप से उत्पन्न होता है। वक्रों का यह समूह प्रतिरोधान्तरित्र के लाभ, या थाइरिस्टर या टीआरआईएसी का प्रगर्तक विद्युत दाब को निर्धारित करना बहुत आसान बनाता है।
परीक्षण उपकरण संयोजन
वक्र अनुरेखक में सामान्य रूप से दो या तीन-टर्मिनल उपकरणों के लिए सुविधाजनक संयोजन व्यवस्था होती है, प्रायः इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न सामान्य संकुलन के प्लग-इन की स्वीकृति देने के लिए व्यवस्थित सॉकेट्स के रूप में होती है। अधिकांश वक्र अनुरेखक भी दो परीक्षण के अंतर्गत उपकरण के एक साथ संयोजन की स्वीकृति देते हैं; इस तरह, दो परीक्षण के अंतर्गत उपकरण का मिलान परिपथ (जैसे विभेदक प्रवर्धक) में इष्टतम प्रदर्शन के लिए किया जा सकता है, जो उपकरण पैरामीटर के निकट मिलान पर निर्भर करता है। यह निकटवर्ती छवि में देखा जा सकता है जहां एक टॉगल स्विच बाईं ओर परीक्षण के अंतर्गत उपकरण और दाईं ओर परीक्षण के अंतर्गत उपकरण के बीच तेजी से स्विच करने की स्वीकृति देता है क्योंकि संचालक दो उपकरणों के संबंधित वक्र वर्गों की तुलना करता है।
दिष्ट धारा स्रोत-माप परीक्षण के माध्यम से उपकरणों और वस्तुओ को चिह्नित करने के लिए I-V वक्र का उपयोग किया जाता है। इन अनुप्रयोगों को प्रतिरोध की गणना और I-V माप के आधार पर अन्य पैरामीटरों की व्युत्पत्ति की भी आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए, I-V आंकडा का उपयोग विसंगतियों का अध्ययन करने, अधिकतम या न्यूनतम वक्र प्रवणता का पता लगाने और विश्वसनीयता विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है। एक विशिष्ट अनुप्रयोग एक अर्ध-चालक डायोड के पश्चदिशिक बायस क्षरण धारा का पता लगा रहा है और इसके I-V वक्र को उत्पन्न करने के लिए आगे और पश्चदिशिक बायस विद्युत दाब प्रभाव क्षेत्र और धारा माप कर रहा है।[3]
केल्विन संवेदन
वक्र अनुरेखक, विशेष रूप से उच्च-धारा मॉडल, सामान्य रूप से विभिन्न अर्धचालक उपकरण परीक्षण स्थिरता अनुकूलक के साथ आपूर्ति किए जाते हैं जिसमें केल्विन संवेदन है।
धारिता संतुलन नियंत्रण
कुछ एनालॉग वक्र अनुरेखक, विशेष रूप से संवेदनशील निम्न-धारा मॉडल, परीक्षण व्यवस्था के अवांछित धारिता की क्षतिपूर्ति (शून्य) करने के लिए धारिता ब्रिज परिपथ को संतुलित करने के लिए हस्तचालित नियंत्रण से लैस हैं। यह समायोजन रिक्त परीक्षण व्यवस्था (सभी आवश्यक केबल, जांच, अनुकूलक, और अन्य सहायक उपकरणों के साथ जुड़ा हुआ है, लेकिन परीक्षण के अंतर्गत उपकरण के बिना) के वक्र का पता लगाकर किया जाता है और संतुलन नियंत्रण को तब तक समायोजित किया जाता है जब तक I वक्र एक निरंतर शून्य स्तर पर प्रदर्शित नहीं होता है।
I-V वक्र अनुरेखण
I-V वक्र अनुरेखण एक प्रकाश-वोल्टीय प्रणाली के प्रदर्शन का विश्लेषण करने का एक तरीका है, जो प्रकाश-वोल्टीय प्रतिरूपक या प्रतिरूपक की स्ट्रिंग के सभी संभावित प्रचालन बिंदुओं के परीक्षण के लिए आदर्श है।[4]
इतिहास
अर्ध-चालक के प्रारंभ से पहले, निर्वात नलिका वक्र अनुरेखक (जैसे, टेक्ट्रोनिक्स 570) थे। प्रारम्भिक अर्ध-चालक वक्र अनुरेखक स्वयं निर्वात नलिका परिपथ का उपयोग करते थे, क्योंकि अर्ध-चालक उपकरण तब उपलब्ध थे जो वक्र अनुरेखक में आवश्यक सब कुछ नहीं कर सकते थे। छवि में दिखाया गया टेक्ट्रोनिक्स मॉडल 575 वक्र अनुरेखक एक विशिष्ट प्रारंभिक उपकरण था।
आजकल, वक्र अनुरेखण पूरी तरह से ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स) हैं और संचालक के कार्य-भार को कम करने के लिए अपेक्षाकृत अधिक तक स्वचालित हैं, स्वचालित रूप से आंकडा प्रग्रहण करते हैं, और वक्र अनुरेखक और परीक्षण के अंतर्गत उपकरण की सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं।
वक्र अनुरेखण प्रणाली में हाल के विकास अब तीन मुख्य प्रकार के वक्र अनुरेखण धारा-विद्युत दाब (I-V), धारिता-विद्युत दाब (C-V), और अत्यधिक तीव्र अस्थिर या स्पंदित धारा-विद्युत दाब (I-V) की स्वीकृति देते हैं। आधुनिक वक्र अनुरेखक उपकरण डिजाइन प्रतिरूपक होते हैं, जिससे प्रणाली विनिर्देशक उन्हें उन अनुप्रयोगों से मिलान करने के लिए विन्यास कर सकते हैं जिनके लिए उनका उपयोग किया जाएगा। उदाहरण के लिए, नए अधिसंसाधित्र-आधारित वक्र अनुरेखण प्रणाली को चेसिस के बैक पैनल (अलंकृत दंड) में छिद्र में नियंत्रित किए जाने वाले स्रोत माप यूनिट (एसएमयू) की संख्या और शक्ति स्तर निर्दिष्ट करके विन्यास किया जा सकता है। यह प्रतिरूपक डिज़ाइन अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला को नियंत्रित करने के लिए अन्य प्रकार के उपकरण को सम्मिलित करने के लिए नम्यता भी प्रदान करता है। इन अधिसंसाधित्र-आधारित प्रणालियों में सामान्य रूप से परीक्षण व्यवस्था, आंकडा विश्लेषण, रेखांकन और प्रिंटिंग, और ऑनबोर्ड परिणाम भंडारण को आसान बनाने के लिए एक स्व-निहित पीसी सम्मिलित होता है। इस प्रकार के प्रणाली के उपयोगकर्ताओं में अर्ध-चालक शोधकर्ता, उपकरण मॉडलिंग इंजीनियर, स्थिरता इंजीनियर, डाई-विन्यास इंजीनियर और प्रक्रिया विकास इंजीनियर सम्मिलित हैं।[5]
अधिसंसाधित्र-आधारित प्रणाली के अतिरिक्त, अन्य वक्र अनुरेखक समाधान उपलब्ध हैं जो प्रणाली निर्माता को एक अलग पीसी नियंत्रक के साथ एक या अधिक असतत स्रोत-माप यूनिट (एसएमयू) को संयोजित करने की स्वीकृति देते हैं जो वक्र अनुरेखक सॉफ़्टवेयर संचालित कर रहे हैं। असतत एसएमयू अधिसंसाधित्र-आधारित प्रणाली अनुज्ञापत्र की तुलना में धारा, विद्युत दाब और शक्ति स्तरों की एक विस्तृत श्रृंखला की पेशकश करते हैं और प्रणाली को पुन: विन्यास करने की स्वीकृति देते हैं क्योंकि परीक्षण की आवश्यकताएं बदलती हैं। नए विज़ार्ड-आधारित उपयोगकर्ता अन्तराफलक विकसित किए गए हैं ताकि छात्रों या कम अनुभवी उद्योग के उपयोगकर्ताओं के लिए आवश्यक परीक्षण जाँचना और संचालित करना आसान हो सके, जैसे कि एफईटी वक्र अनुरेख परीक्षण होता है।[6]
सुरक्षा
कुछ वक्र अनुरेखक, विशेष रूप से जो उच्च विद्युत दाब या धारा या विद्युत उपकरणों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, घातक विद्युत दाब और धारा उत्पन्न करने में सक्षम हैं और इसलिए संचालक के लिए विद्युत के आघात का जोखिम उत्पन्न करते हैं। आधुनिक वक्र अनुरेखक में प्रायः यांत्रिक प्रवणता और अंतरबद्ध (इंजीनियरिंग) होते हैं जो संचालक के लिए जोखिमयुक्त विद्युत दाब या धाराओं के संपर्क में आना अधिक कठिन बना देते हैं। परीक्षण के समय शक्ति परीक्षण के अंतर्गत उपकरण जोखिमयुक्त रूप से गर्म हो सकते हैं। सस्ते वक्र अनुरेखक ऐसे उपकरणों का परीक्षण नहीं कर सकते हैं और घातक रूप से हानिकारक होने की संभावना कम है।
संदर्भ
- ↑ "पिप्सुकुर्वेट्रेस कर्व ट्रेसर".
- ↑ "वक्र अनुरेखण समाधान". RTI. RTI.
- ↑ "वक्र अनुरेखक माप - माइक्रोवेव विश्वकोश - माइक्रोवेव101.com". www.microwaves101.com. Archived from the original on 2005-12-17.
- ↑ "पीवी प्रशिक्षण प्रयोगशाला के लिए I-V वक्र अनुरेखण अभ्यास" (PDF). Solmetric. Solmetric.
- ↑ Keithley Instruments, Inc. The Challenge of Integrating Three Critical Semiconductor Measurement Types into a Single Instrument Chassis. http://www.keithley.com/data?asset=52840
- ↑ Semiconductor Characterization Software offers parametric testing. (October 1, 2011) ThomasNet News. http://news.thomasnet.com/fullstory/Semiconductor-Characterization-Software-offers-parametric-testing-584774
