Bygga en LED Analyzer (2 / 9 steg)

Steg 2: Resultaten - röd LED

Här är en myr-standard diffus 5mm rött LED på en skärbräda med test setup, tillsammans med en bild av data Python skript utgångar efter analys av LED. VIKTIGT: andra "e" på raden "Exponentiell Fit" är Eulers tal, 2,71828... första "e" representerar exponenten i matematisk notation. Så, representerade en annan väg, den första koefficienten för den exponentiella funktionen skulle vara "1.1 * 10 ^ -8." Nuvarande LED på den nedre axeln är i ampere, och handlingen är semilogarithmic på X-axeln så varje full division är tio gånger det tidigare värdet.

Inga stora överraskningar här. Framspänning i denna LED är knappt 2 volt för de flesta av de nuvarande utbudet, och det korsar 2 volt vid den övre gränsen av skalan, på runt 20-30 mA.

Vad som händer i det nedre segmentet, men? Den genererade exponentiella passformen verkar inte passa data mycket väl där nere. Här är vad som händer: nuvarande faktiska dioden inte exakt följer en exponentiell kurva. I den verkliga världen har alla verkliga komponenter parasitiska element som orsakar deras beteende att avvika från en "ideal" modell. För en LED är den stora aktören lysdioder inre motstånd. Så ström genom den LED ökar, detta inre resistans orsakar ett spänningsfall, vilket i sin tur orsakar den uppmätta spänningen över lysdioden vara _greater_ än vad man kan förvänta sig från en strikt exponentiell modell. Kurvan passande rutin gör sitt bästa för att anpassa en kurva till data, men på grund av denna nonideality det kan inte riktigt göra det, eftersom LED inte beter sig på ett strikt exponentiell mode!

På grund av denna fråga, den exponentiella passar genereras inte är verkligen lämpliga för användning som krydda modell. För att generera en ordentlig krydda modell, skulle man beräkna LED exponentiell parametrarna på en låg nivå av nuvarande om ohmsk inte har mycket effekt, och sedan beräkna värdet av motstånd separat. Korrekt beräkning av värdet av motstånd från åtgärden data är lite knepigt - förhoppningsvis blir det i nästa version! Fit kurvan, men tillåter en att beräkna en framåt spänning för ett visst värde av strömmen i regionen där kurvorna överlappar.

Det finns också ett fel på grund av den mäta setup. Det nuvarande spegling arrangemanget har ett fel på grund av bas strömmar av transistorerna! Sanna strömmen genom lysdioden ges ungefärligt av: (alphaQ3 * Isense) - 2 *(alphaQ3*Isense)/beta, där alphaQ3 är alpha av transistor Q3 och beta är beta (nuvarande vinst) av transistorer Q1 och Q2. Lyckligtvis så länge beta håller hög över regionen av intresse, är felet inte alltför dålig. Det finns dessutom ett fel på grund av tidig effekten av Q2, men det är också relativt små.