Как использовать Arduino для создания графика ВАХ светодиода?

Как построить правильную вольт-амперную характеристику светодиода с использованием Arduino? У меня есть ЦАП, операционный усилитель и биполярные транзисторы, а также различные резисторы. Я пытаюсь использовать ЦАП для создания напряжения в диапазоне от 0 до 5 В, а затем преобразовать его в ток через операционный усилитель. Однако, когда я подаю напряжение около 4 В на светодиод, оно проходит через него без ограничений, вместо того чтобы останавливаться около 2.5-3 В. Что может быть не так со мной схемой и как это исправить?
Изображение к вопросу
Изображение к вопросу
Изображение к вопросу
  • 29 октября 2023 г. 17:39
Ответы на вопрос 2
Если ваша цель - построить график вольт-амперной характеристики (ВАХ) светодиода с использованием Arduino, есть несколько улучшений, которые можно внести в вашу схему.

1. Используйте токовый регулятор вместо простого операционного усилителя. Токовый регулятор позволяет контролировать ток, проходящий через светодиод, а не только преобразовывать напряжение в ток. Это поможет вам ограничить ток, проходящий через светодиод и сохранить его в безопасном диапазоне.

2. Добавьте резистор в схему для ограничения тока. Подключите светодиод к цепи сопротивления, чтобы ограничить ток, проходящий через него. Нужное значение резистора можно рассчитать, используя закон Ома и данные из документации на светодиод.

3. Учтите напряжение пересылки светодиода. В дополнение к ограничению тока посредством резистора, учтите, что светодиод имеет напряжение переноса (также называемое напряжением пробоя). Убедитесь, что ваш ЦАП способен выдавать достаточное напряжение, чтобы преодолеть это напряжение переноса.

4. Проверьте сопротивление вашего операционного усилителя. Убедитесь, что сопротивление операционного усилителя достаточно мало, чтобы не ограничивать ток, проходящий через светодиод.

После внесения этих изменений в вашу схему, вы сможете контролировать ток, проходящий через светодиод, и строить график его ВАХ с помощью Arduino. Вы можете изменять значение выходного напряжения цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) на Arduino и измерять соответствующий ток через светодиод с помощью аналогового входного пина Arduino. Затем вы можете записывать значения напряжения и соответствующего тока и строить график в программе Arduino IDE или внешнем инструменте для анализа данных.
Ошибка, вероятно, заключается в непонимании работы операционного усилителя в данной схеме. Чтобы он мог преобразовывать сигнал с выхода ЦАП в ток, необходимо подать на вход 4 отрицательное напряжение в диапазоне от 3 до 5 вольт. А для измерения напряжения на светодиоде нужно снять его с выхода операционного усилителя. При этом следует учесть, что напряжение будет отрицательным, поэтому перед подачей его на АЦП необходимо его проинвертировать или сместить уровень.
Похожие вопросы