פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

63
רררררר ררר רררררר רררררר רררררררררר ןןןן ןןןןן, ןןןן ןןןןןן: ןןןןןן ןןןןןןן ןןןן ןןןןןןן ןןןן:

Upload: pandora-page

Post on 31-Dec-2015

89 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה. מגישים: דביר אופיר, אהרן עמנואל מנחה: פרופסור שלמה אנגלברג. מערכת לאפיון טרנזיסטורים ותכנון מגברים. מטרות :. מתוך: דפי הנתונים של BS-170. המערכת משולבת וכוללת:. מעגלי עזר יעודיים אליהם מחובר הטרנזיסטור לבדיקה. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

פרויקט גמרהמחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מגישים: דביר אופיר, אהרן עמנואלמנחה: פרופסור שלמה אנגלברג

Page 2: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מערכת לאפיון טרנזיסטורים ותכנון מגברים

Page 3: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

¨

Page 4: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

:מטרות

V𝑡

ʭʩʩʬʷʩʦʩɹʤʭʩyʨʮʸ ʴ ʤ ʠʩʁʮVt, K′n ʢʥɦʮʸ ʥʨɦ ʩʦhʸ ʨʡMOSFET.

ʭʥʧ ʺ ʡʸ ʥʨɦ ʩʦhʸ ʨʤ ʥʬʩʴ ʬʹ ʷʩʥʣʮʯʥʩɹʠ.ʤʫʬʥʤʤ ʺ ʭʥʧ ʺ ʡʥʤʩʥʥyʤ

ʸ ʡʢʮʯʥhʫ ʪy ʥʁʬʭʩʣʣʮʰʤʭʩhʥʰʡʹ ʥʮʩCS.ʥʬʥɹ ʺ ʷʩʣʡʥ

BS-170מתוך: דפי הנתונים של

Page 5: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

המערכת משולבת וכוללת:

מעגלי עזר יעודיים אליהם מחוברהטרנזיסטור לבדיקה.

מיקרו-מעבד מסוגADuC841 האחראי ומשמש על המעגל הבדיקות להפעלת

מתווך בינו למחשב. תכנתMATLAB אשר מנהלת את

המערכת והחישובים.( ממשק גרפי ייעודי למשתמשGUI.)

Page 6: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

כניסה למערכת

טעינת הבקר

הפעלת מערכת מדידות

קבלת אופייני הפעולה, ערכי פרמטרים פיזיקליים ומשוואות

הפעולה

הכנסת טרנזיסטור לבדיקה

הכנסת ערכי מתח ספק ואות כניסה

חישוב ערכי הנגדים במגבר

העברת הטרנזיסטור למגבר

מעבר לתכנון מגבר

בדיקת המגבר: הפעלת אות כניסה ודגימת אות היציאה. חישוב ההגבר.

כיוון הנגדים

המערכת – תרשים זרימה כללי

קבלת מסך סקופ של אות הכניסה והיציאה

Page 7: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®–¦³ £¢² £ ¬±² ² ¢«£ ª²¢

Page 8: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

– מבנה:MOSFET טרנזיסטור

Page 9: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

– יצירת תעלה:MOSFET טרנזיסטור

:£ £²¢ °¨§² ´³ ¨

i𝐷 = k′n WL [(vGS − Vt)vDS − 12v2𝐷𝑆]

Page 10: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

– צביטה:MOSFET טרנזיסטור

: £ ² °¨ §² ´ ³ ¨

𝑖𝐷 = 12𝐾′𝑛 𝑊𝐿 (𝑣𝐺𝑆− 𝑉𝑡)2

Page 11: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

אופייני הטרנזיסטור:

Page 12: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

תחום תת ההולכהI𝐷

I𝐷 ≅ ID0 × e(vGS−Vth ) nVTൗ

I𝐷 ≅ ID0 × e−Vth nVTൗ

ᇣᇧᇧᇧᇧᇤᇧᇧᇧᇧᇥ¬ ±

× eVGS nVTൗ

I𝐷 ≅ I0eVGS nVTൗ

Page 13: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

השוואה בין משוואות והטרנזיסטור MOSFETה-

הדו-צומתי

משוואת אברס-מול בטרנזיסטור הדו-צומתי

במצב תת MOSFETמשוואת ההולכה

I = I0eqVBE 𝐾𝑇ൗ = I0eVBE VTൗ

I𝐷 ≅ I0eVGS nVTൗ

Page 14: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מודל הפעולה של טרנזיסטור דו-צומתי באות קטן:

n במצב תת ההולכה, גודל זה מוכפל ב- MOSFETב-

𝑛 = 1+ 𝑐𝐷𝑐𝑜𝑥

Page 15: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®–² ¢«£ ª²¢ ©£®

Page 16: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

הערה: הפרויקט כלל אפיון טרנזיסטור בתחום •

הרוויה. עם קבלת התוצאות – התבררו קיומם •

תת בתחום שמקורם דליפה זרמי של ההולכה.

תוצאה – שינוי בצורת המדידה והאפיון •מחד, ואפיון תחום פעולה נוסף מאידך.

להבנה • רבות מסייעת התהליך הכרת ועיקרי הדברים יובאו להלן.

Page 17: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

ʸ ʨʮʸ ʴ ʤ ʠʩʁʮʬʬʢ ʮVt:

: £ ²£ ª v𝐷𝑆 ≥ vGS − Vt.

¡ ´¨´ ¦¬ ©¬¢ª¦± VS - ´ª¢±vGS.

: ²£°¬vGS = Vt.

I𝐷 = 12μncox ቂWLቃ(Vgs − Vt)2

דרך א

Page 18: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

ʸ ʨʮʸ ʴ ʤ ʠʩʁʮʬʬʢ ʮK′n:

החלפת הקבל במוליך.• מדידת מתח משני צידי הנגד •

– מדידת זרם.

K′ = ID(Vgs −Vt)2 = VsR(Vgs −Vt)2

:© £«§¥«

k′𝑛 = μncox K′ = 12μncox ቂWLቃ.

דרך א

Page 19: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

תכנון ערכי המעגל:

VDD ≅ 5V

𝐼≅ 1𝑚𝐴 :ʭʩhʥʰʤʩɹʣʮVGS ≅ 2V VR ≅ 3V

R≅ 3V1mA = 3𝐾Ω

דרך א

Page 20: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

:Vtמדידות למציאת R=3.485KΩC=680pF

: ²¬ VR ≅ 8.9mV. :´ ¬ ³ ¨I≅2.5µA¤²¬ .Vt.²´ £¤ ¨ª °±

.¦ ±¦¦£ ± ¦ £¦£®¢ ª :§²

דרך א

Page 21: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

’:Kמדידות למציאת R=3.485KΩC=680pF

דרך א

Page 22: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

איחוד המעגלים לאפשור מדידה :ADuC841ע"י

: ¦³ T2 ©¬¢£± - 0V.²¬³

´ £¨ Vt.

: ¦³ T2 - ¥¦ 2.5V.²¬³

´ £¨ K'.

דרך א

Page 23: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

תוצאות המדידות במעגל המשולב

R=3.485KΩC=680pF

דרך א

Page 24: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מומשה מערכת מדידות של הבקר למעגל זה, ותוצאותיו הושוו למדידות הנ"ל.

)על מגברי השרת ומחלקי המתח – להלן(

דרך א

Page 25: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

אימות הערכים בעזרת מעגל עזר ידני:

´ £¨ Vt:§£¥² £ ³

.§² ¬£®¨ ² ¬©³ ² ¡ ´¨ ¤²¬ .´£² £ª£¦ £«² ²

מתח הספק מוגבר בקפיצות קטנות עד להופעת זרם.

רגרסיה ליניארית - רקע

Page 26: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

אימות הערכים – א':

Vt = 1.48V

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.60

1

2

3

4

5

6

current (mA)

VGS (V)

Id (mA)

Page 27: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

אימות הערכים – ב' )רגרסיה ליניארית(:

בתחום הרוויה:

𝐼𝐷=𝐾 ′ (𝑉 𝐺𝑆−𝑉 𝑡)2

√ 𝐼𝐷=√𝐾 ′ ×𝑉 𝐺𝑆−√𝐾 ′ ×𝑉 𝑡

1.916729

K’=12.552

התוצאות אינן 1.4תואמות! 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6-0.01

-5.20417042793042E-18

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

f(x) = 0.0726649354061932 x − 0.127771382507137R² = 0.790151991981067

במתח הזרם שורש תלות

מתח- זרם

) Linear מתח- )זרם

Page 28: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

השערה: קיימים זרמי תת הולכה.

מציאת בשתי דרכים:עבורה • המתח נקודת מציאת

הופך ליניארי.האופיין הליניארי • בתחום ליניארית רגרסיה

מקבועי ערך וחילוץ האופיין של ערך מקבועי Kהמשוואה. יחולץ ’המשוואה גם כן.

Page 29: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

: ¥¦ ´´§ ¡ ´©£®

I𝐷 = I0eVGS nVTൗ

logI𝐷 = logI0 + 1nVT loge× VGS

Page 30: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

2.2 2.25 2.3 2.35 2.4 2.45 2.50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

f(x) = 0.201402171414878 x − 0.421933861926869R² = 0.994716046467488

הרוויה בתחום ליניארי קו

- מתח זרם שורש

) Linear - מתח זרם )שורש

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4

7.5-

7-

6.5-

6-

5.5-

5-

4.5-

4-

3.5-

3-

f(x) = 5.43631036214448 x − 15.1131407520292R² = 0.994807919822493

ההולכה תת בתחום ליניארי קו

- מתח זרם לוגריתם

) Linear לוגריתםמתח- )זרם

GSV

GSV

DI

DIlog

אפיון בעזרת רגרסיה ליניארית

Vt=2.189

K'=0.064 𝐴𝑉2

:ʤʫʬʥʤʤ ʺ ʭʥʧ ʺ

I𝐷 = 1.45× 10−16 × e13.18VGS

Page 31: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®–¦ ¬ ³ ¨£ ² ¢«£ ª²¢ ©£®¦£ ¦ª

Page 32: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מעגל אנלוגי למדידות פרמטרים בטרנזיסטור

מעגל מדידה בסיסיהסופילמעגל

Page 33: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מעגל אנלוגי למדידות פרמטרים בטרנזיסטור

הוספת מחלק מתח וחוצץ

Page 34: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מעגל אנלוגי למדידות פרמטרים בטרנזיסטור

החלפת חוצצי הבקר בחוצצים אחרים

Page 35: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מעגל אנלוגי למדידות פרמטרים בטרנזיסטור

הוספת מכפיל מתח בכניסה

Page 36: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

מעגל אנלוגי למדידות פרמטרים בטרנזיסטור

, הבקר MATLABבקבלת אות מה- מדידות מתח 256מפעיל מערכת של

ודגימה ושולח את התוצאות חזרה לחישוב הערכים. הרחבה בקוד להלן.

המעגל הסופי

Page 37: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®–² ¨©ª¥ CS

מטרות ורכיבים - רקע

Page 38: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

בסיסיCSמגבר

(1 –רקע )CSמגבר

– פעולת אות קטןCSמגבר

Page 39: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

(2 –רקע )CSמגבר

𝑉𝑜 = v𝐷𝑆 = VDD − iDRD

i𝐷 = VDD𝑅𝐷 − 1RD vDS

בסיסיCSמגבר

שיקולים ועקרונות בתכנון:

Page 40: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

תצורת המגבר במערכת

עקרונות התכנון:

V𝑂 𝐷𝐶 = VD min + ʸ ʡʢʥʮʤ ʥʠʤ ʲ ʸ ʹ ʮ2

RD × ID = VDD − VO DC

AV = RD × gm = ʸ ʡʢʤʤ ʲ ʸ ʹ ʮvin

ʵ ʥʬʩʧIDʡʥʩʧ ʥʥhʥyʧ ʠʤ ʥʠʥʥʮʤʩ ʹ ʮ

ʬʹ ʭʠʥRD.

RI = VDD−0.74ID :ʭʩʮʩʬʹ ʮʭʩhʥʰ

VD min = VG max − Vt ʬʹ ʺ ʥʧ ʩʨʡʩʧ ʥʥʨ0.5V.ʸ ʡʢʤʤ ʲ ʸ ʹ ʮʩʣʩʁʮ ʬʹ ʩʬʮʩɦʷʮʷʴ ʱ ʧ ʺ ʮʬʺ ʮʠʺ ʥʮʺ ʫy ʲ ʮʤ10V.

Page 41: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®–²± ±

Page 42: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

איתחול

תוכנית כללית

מקרא צבעים:

אפיון טרנזיסטור ניתוח מגבר

שידור וקליטה

קוד הבקר תרשים זרימה

התחלה

איתחול תוכנית: הגדרת קבועים

שמירת מקום למשתניםSFRהגדרות

איפוס דגליםהגדרת ואיפשור פסיקות

המתנה לפסיקה

ביצוע מערכת מדידות

לטרנזיסטור לצורך הגדרת

פרמטרים

UART )G(

External Interrupt

דגל הודלק על ידי פסיקה

שידור נתוני המדידה(UART)ניהול: פסיקת

UART )H( בוצעה מדידה?

שלב א'. לפירוט:

ערכי 32קליטת סינוס קלט 64מהמשתמש )

תווים(. הפעלת אלגוריתם המרה

לערכים ASCIIמ-הקסאדצימליים

(UART)ניהול: פסיקת

תחילת שידור אות הסינוס)ניהול: פסיקת

timer0)

שניות: 3לאחר דגימת מחזור אחד מיציאת

המגבר)ניהול: פסיקת

timer0)

שידור נתוני הדגימות

(UART)ניהול: פסיקת

לא

כן

שלב ב'. לפירוט:

Page 43: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

(1קוד הבקר – תרשים זרימה )

אפשור פסיקות

איפוס דגלים לערך

התחלתי

מחיקת הזכרון ( ,4KBהחיצוני )

איפוס אוגרי כתובת

הגדרת קבועים ושמירת מקום

למשתנים

התחלה

ADC: Vrefהגדרת פנימי, המרה

timer-2בגלישת

: timer-2הגדרת טעינה אוטומטית,

1mSריצה של

:UARTהגדרות איפשור קבלת

נתונים,Baud

rate=9600timer-1נשלט ע"י

:timer-0,1הגדרות Timer-1 טעינה

אוטומטית. Timer-2 טעינה

ידנית.

איפוס דגל "בוצעה מדידה"

איתחול

תוכנית כללית

מקרא צבעים:

אפיון טרנזיסטור ניתוח מגבר

שידור וקליטה

המתנה לפסיקה

:DACהגדרת Vref-0 ביטים, 8

UART:Gקליטת

לקליטת אות אחר לחץ -

External Interrupt

דגל הודלק על ידי פסיקה

DAC0=2.5V

איפוס אוגרי מדידה4כיול מדידה מערוץ

)מעל הנגד(

1msמדידה לאחר Timer-2ע"י הפעלת

)מופעלת מערכת מדידות חוזרות עד סוף

תהליך המעבר ע"י (ADCפסיקת

איפוס אוגרי מדידה5כיול מדידה מערוץ

)מתחת לנגד(

1msמדידה לאחר Timer-2ע"י הפעלת

)מופעלת מערכת מדידות חוזרות עד סוף

תהליך המעבר ע"י (ADCפסיקת

כתיבת המדידות לזיכרון

הכתיבה הצליחה?לא

הסתיימו המדידות?

כן

הורדת מתח DAC0ב-

לא

)ניהול: פסיקת שידור הנתונים UART)

כן

פסיקת UART יזומה

הדלקת דגל

"בוצעה מדידה"

חזרה

Page 44: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

(2קוד הבקר – תרשים זרימה ) המתנה לפסיקה

UART )H(

בוצעה מדידה?

UART )G(

ביצוע מערכת מדידות לטרנזיסטור

3למשך )ADCאי איפשור

(שניות

לא

כן

המתנה לפסיקה

UART

של תו ASCIIקליטת קוד )אחד משנים המייצגים

רגיסטר ערך מתח(

הגדרת התו- ראשון או שני )באמצעות דגל(

התו-ספרה או אות? 6לפי ביט

ברגיסטר 55חיסור 48חיסור

אותספרה

התו-ראשון או שני בערך?

SWAP

שמירה R3ב-

ראשון

שירשור R3עם

שני

-הקסאדצימליASCIIאלגוריתם המרה

שמירה במחסנית

נגמרה קליטת האות? לא

הפעלת טיימר 3s

כן

(ADC0 פנימי, Vref) ADCכיול

כיול אוגרי כתובת הסינוס וכתובת כתיבת הדגימות

לשידור האותTIMER0הפעלת

שידור ערך

TIMER0

קידום מצביע

טעינת טיימר

המתנה לפסיקה

דגימה/שידור?

שידור

הפעלת דגימה)מתאפשר רק לאחר

, למחזור אחד(3sטיימר

דגל "דגימה" נדלק

דגימה

דגל "שידור" נדלק

לאחר דגימת מחזור:

שידור הנתוניםמשולב בהמשך שידור

האות

חזרה

Page 45: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®–´ ¨£ ±£ ´¥²¬

Page 46: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

במערכתald-1106בחינת טרנזיסטור

:ʭʩʣʣʮʰʭʩyʨʮʸ ʴVt = 0.51V K′ = 0.246m AV2

:ʸ ʡʢʮʩhʥʰVDD = 10V vin = 1V

ʸ ʡʢʮ ʷʩʣʡ

𝐕𝒐 𝑫𝑪 :ʯʥhʫ - 7.4V :ʬʲ ʥɹʡʤʣʩʣʮ7.4V 𝐕𝑮𝑺 :ʯʥhʫ - 1.76V :ʬʲ ʥɹʡʤʣʩʣʮ1.72V 𝐀𝑽 :ʯʥhʫ -4 :ʬʲ ʥɹʡʤʣʩʣʮ3.7

היה bs-170 במדידות על טרנזיסטור מסוג • פער גדול יותר בגודל ההגבר בין התכנון

למדידה בפועל. השערה: בטרנזיסטור לזרמים חזקים, קיים •

תחום מעבר בין אזור תת ההולכה לאזור הרוויה.

Page 47: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

Id(A) sqrt Id Vgs שגיאה יחסיתהזרם המצופה0.000305 0.017464 2.175 1.44E-05 0.95278690.000423 0.020567 2.21 0.0000256 0.93947990.000555 0.023558 2.23 0.0001024 0.81549550.000753 0.027441 2.25 0.0002304 0.69402390.000845 0.029069 2.27 0.0004096 0.5152663

0.001 0.031623 2.28 0.0005184 0.48160.00134 0.036606 2.3 0.0007744 0.4220896

0.001608 0.0401 2.35 0.0016384 -0.0189050.002004 0.044766 2.36 0.0018496 0.0770459

0.0023 0.047958 2.38 0.0023104 -0.0045220.0026 0.05099 2.381 0.002334784 0.1020062

0.003 0.054772 2.403 0.002903616 0.0321280.00354 0.059498 2.43 0.0036864 -0.041356

0.004 0.063246 2.44 0.004 00.0046 0.067823 2.46 0.0046656 -0.0142610.0051 0.071414 2.461 0.004700224 0.07838750.0022 0.046904 2.38 0.0023104 -0.050182

0.00518 0.071972 2.47 0.0050176 0.03135140.01127 0.10616 2.63 0.0123904 -0.0994140.01865 0.136565 2.71 0.0173056 0.0720858

bs-170בדיקה ידנית של ערכי טרנזיסטור

2.3 2.35 2.4 2.45 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2.750

0.05

0.1

0.15

f(x) = 0.253785486968801 x − 0.555489274863906

sqrt Id

sqrt IdLinear (sqrt Id)

Vt K'מדידת מעבדה

ידנית2.189 0.064

מדידת מערכת R=3.48KΩ

2.103 0.0339

מדידת מערכת R=330Ω

2.149 0.0539

1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.60

1

2

3

4

5

6

current (mA)

VGS (V)

Id (mA)

המדידות צריכות להתבצע בתחום המובהק של הרוויה!

Page 48: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

±²®– MATLAB

Page 49: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

דרישות המערכת

ניהול של המדידות•חישוב והמרה של תוצאות המדידה•הצגת התוצאות בצורה גרפית למשתמש•

שלב המגבר(P2Pקבלת נתונים מהשתמש )מתח ספק ואות •הצגת ערכי נגדים אופטימליים עפ"י תכנון•שרטוט האותות בצורה גרפית למשתמש•חישוב הגבר עפ"י יחס האותות•

שלב המדידות

Page 50: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

טעינת המיקרו-בקר

האם ניתן לביצוע באמצעות ההמשתמש?

האם ניתן לביצוע ע"י פקודה מ- MATLAB?

instrreset;serialPort = get(handles.editCOMport, 'String');serialPortNum = serialPort(4:end);system(strcat('wsd.exe /X:11.059200 /C:', serialPortNum, ...

/ 'R C:\tmp\final_project.hex' &;))serialObject = serial(serialPort);setappdata(0, 'serialObject', serialObject)handles.serialObject = serialObject;handles.serialObject.InputBufferSize = 4096;

handles.serialObject.Terminator = '';fopen(handles.serialObject);set(handles.textADuCLoaded, 'Visible', 'on');

set(handles.pushbuttonMeasure, 'Enable', 'on') ;guidata(hObject, handles);

Page 51: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

קליטת נתוני המדידה תווים עבור כל מדידה.4קליטת התו הראשון מציין את הערוץADC ממנו יצאה

המדידה.( 12שלוש התווים האחרונים Bytes מציינים ערך )

וולט.2.5 ל- 0מתח בין :נוסחת המרה לערך עשרוני

חילוץ זרם ומתח ושרטוט אופיין

Page 52: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

רגרסיה לינארית

תחום רוויה

תחום תת-הולכה

Page 53: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

רגרסיה לינארית - המשך שרטוט אופיין וביצוע רגרסיה "ידנית" עד לקבלת

קו לינארי מקסימאלייתקבלו ערכי ו- מתאימים

שרטוט אופיין וביצוע רגרסיה בתחוםיתקבלו ערכי ו- מתאימים

תחומי שתי הרגרסיות ישורטטו חזרה על האופייןהמקורי

Page 54: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

שרטוט האופיינים – תלוי בסוג הטרנזיסטור

בטרנזיסטורים הפועלים בהספק גבוה יחסית )חציאמפר(, נוכל להראות בבירור את תחום

תת-ההולכה עבור זרמים נמוכים. בטרנזיסטורים הפועלים בהספק נמוך, הרגישות

לא תספיק ע"מ למדוד את הזרמים ADuCשל ה- באזור תת-הסף.

Page 55: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

הפעלת המגבר המשתמש יכניס מתח ספק ואותPeak-to-Peak

ויקבל את ערכי הנגדים )( שאותם הוא יכוון בעזרת הדקדות.

MATLAB -תשלח אות סינוס ל ADuC. -המיקרו-בקר יבצע המרת האות מASCII( 2 = תווים

2 Bytes = 1( לערכי מתח )תו אחד Byte ויוציא )את אות הסינוס המומר לכניסת המגבר.

תבוצע דגימה של האות ביציאת המגבר והערכים.MATLABיישלחו בחזרה ל-

MATLAB תציג את אות הכניסה ואת אות היציאה ותחשב את ההגבר לפי יחס האותות.

Page 56: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

תודה!לפרופסור שלמה אנגלברג-

המקצועית, ההדרכה על ההשקעה הרבה, ומעל לכל –

על החום והאנושיות. לאפרת וכרמל-

בעל האיתן. העורף על בפרויקט – זה פרויקט!

ולפנחס-המחסנאי המסור.

Page 57: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

הפעלת המערכת

Page 58: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

נספחים והרחבות

Page 59: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

רגרסיה ליניארית - רקע

Y=aX+b מדידה רועשת של • עבור מדידה אחת: אין סוף פתרונות.• עבור שתי מדידות: פתרון יחיד.• עבור מדידת יתר רועשת: אין פתרון.•.a, b נדרש: שערוך הקבועים • העיקרון: צמצום סכום ריבועי המרחק •

של הקו מהמדידות למינימום בעזרת לחזרה למצגת הפרויקטנגזרות חלקיות.

Page 60: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

2

4

6

8

10

12

f)x( = 2.14 x + 2.65R² = 0.979384088964927

y

רגרסיה ליניארית - דוגמה

לחזרה למצגת הפרויקט

Page 61: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

§£¬ ± ¤ ²¬³ a, b

𝑎 = 1𝑑[(𝑚+ 1)σ 𝑥𝑘𝑦𝑘 − σ 𝑥𝑘 σ 𝑦𝑘𝑚𝑘=0𝑚𝑘=0𝑚𝑘=0 ]

𝑏= 1𝑑[σ 𝑥𝑘2 σ 𝑦𝑘𝑚𝑘=0 − σ 𝑥𝑘 σ 𝑥𝑘𝑦𝑘𝑚𝑘=0𝑚𝑘=0𝑚𝑘=0 ]

𝑑= (𝑚+ 1)σ 𝑥𝑘2 − (σ 𝑥𝑘𝑚𝑘=0 )2𝑚𝑘=0

:´£ª£°£²¢¨¤² 𝑥ො= (ATA)−1ATb

רגרסיה ליניארית – רקעלאחר הפיתוח...

לחזרה למצגת הפרויקט

Page 62: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

:מטרות

V𝑡

ʭʩʩʬʷʩʦʩɹʤʭʩyʨʮʸ ʴ ʤ ʠʩʁʮVt, K′n ʢʥɦʮʸ ʥʨɦ ʩʦhʸ ʨʡMOSFET.

ʭʥʧ ʺ ʡʸ ʥʨɦ ʩʦhʸ ʨʤ ʥʬʩʴ ʬʹ ʷʩʥʣʮʯʥʩɹʠ.ʤʫʬʥʤʤ ʺ ʭʥʧ ʺ ʡʥʤʩʥʥyʤ

ʸ ʡʢʮʯʥhʫ ʪy ʥʁʬʭʩʣʣʮʰʤʭʩhʥʰʡʹ ʥʮʩCS.ʥʬʥɹ ʺ ʷʩʣʡʥ

Page 63: פרויקט גמר המחלקה להנדסת אלקטרוניקה

המערכת משולבת וכוללת:

מעגלי עזר יעודיים אליהם מחוברהטרנזיסטור לבדיקה.

מיקרו-מעבד מסוגADuC841 האחראי ומשמש על המעגל הבדיקות להפעלת

מתווך בינו למחשב. תכנתMATLAB אשר מנהלת את

המערכת והחישובים.( ממשק גרפי ייעודי למשתמשGUI.)

לחזרה למצגת הפרויקט