Bouwen van een LED-Analyzer (2 / 9 stap)

Stap 2: De resultaten - rode LED

Hier is een moeras-standaard diffuse 5mm rode LED op een breadboard met de test setup, samen met een beeld van de gegevens de Python script uitgangen na het analyseren van de LED. BELANGRIJKE opmerking: de tweede 'e' in de lijn van "Exponentiële Fit" is Eulers getal, 2.71828... de eerste "e" vertegenwoordigt de exponent in de wetenschappelijke notatie. Zo, vertegenwoordigde een andere manier, de eerste coëfficiënt van de exponentiële functie zou "1.1 * 10 ^ -8." De huidige LED op de bodem-as is in ampère, en het perceel is semilogaritmisch op de X-as, dus elke volledige divisie tien keer de vorige waarde is.

Geen grote verrassingen hier. De voorwaartse spanning van deze LED is net onder 2 volt voor het grootste deel van het huidige bereik, en het snijdt 2 volt rechtsaf de bovengrens van de schaal, bij rond 20-30 mA.

Wat er gaande is aan de onderkant, hoewel? De gegenereerde exponentiële fit lijken niet te passen de gegevens goed daar beneden.  Hier is wat er gebeurt: de huidige werkelijke diode niet precies voldoen aan een exponentiële curve.  In de echte wereld hebben alle echte componenten parasitaire elementen die ervoor zorgen dat hun gedrag af te wijken van een "ideale" model.  In het geval van een LED is de belangrijkste speler de LED's interne weerstand.  Als stroom door de LED-verhogingen, dit interne weerstand veroorzaakt een daling van de spanning, die op hun beurt de gemeten spanning over de LED veroorzaakt als _greater_ dan wat men van een strikt exponentiële model verwachten zou.   De curve passend routine doet haar best een kromme aan de gegevens die past, maar vanwege deze nonideality het echt niet, omdat de LED niet in een strikt exponentiële mode gedragen is!

Vanwege dit probleem, de exponentiële fit gegenereerd is niet echt geschikt voor gebruik als een SPICE-model.  Voor het genereren van een juiste SPICE-model, zou men de exponentiële parameters van LED op een laag niveau van huidige berekenen waar de Ohmse termijn niet veel effect hebben, en vervolgens de waarde van weerstand afzonderlijk te berekenen.  Goed de berekening van de waarde van de weerstand van de maatregel gegevens is wat lastig - hopelijk zal zij in de volgende versie!  De fit curve, echter kan men voor het berekenen van een voorwaartse spanning voor een bepaalde waarde van de huidige in de regio waar de bochten elkaar overlappen.

Er is ook een fout als gevolg van de installatie van de meetapparatuur. De huidige mirroring regeling heeft een fout vanwege de basis stromingen van de transistors! De ware stroom door de LED ongeveer wordt gegeven door: (alphaQ3 * Isense) - 2 *(alphaQ3*Isense)/beta, waar alphaQ3 is de alpha van transistor Q3 en bèta is de beta (huidige winst) van transistoren Q1 en Q2.  Gelukkig, zo lang als bèta hoog over de regio van belang blijft, de fout is niet al te slecht.  Er is bovendien een fout als gevolg van de vroege effect van Q2, maar het is ook relatief klein.