світлодіод, і вимірі цього струму і напруги падаючого на світлодіоді.
Східчасте збільшення струму, контрольоване програмно, реалізовано на сигналі з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ), який генерується мікроконтролером. ШІМ-сигнал інтегрується RC-ланцюжками, на виході яких отримуємо постійна напруга, величина якого обернено пропорційна скважности імпульсів ШІМ-сигналу. В даному випадку RC-ланцюжка виступають у ролі найпростішого цифро-аналогового перетворювача (ЦАП). На виході ЦАП варто транзистор, який основну частину часу роботи пристрою знаходиться у відкритому стані. Замикання вихідного сигналу ЦАП на землю відбувається короткочасно по сигналу з мікроконтролера з періодом 700 мс. Закривається же транзистор на 600 мкс, пропускаючи вихідна напруга ЦАП на керований джерело струму (УІТ). Такий режим роботи, при якому тривалість горіння досліджуваного світлодіода не перевищує 600 мкс в сукупності з великою шпаруватістю імпульсів, дозволяє виключити з розрахунків нагрів кристала світлодіода за рахунок протікання чере?? нього струму.
УІТ виконаний на операційному підсилювачі (ОУ) і польовому транзисторі, в ланцюг витоку якого послідовно включені вимірюваний світлодіод і постійний резистор, що виконує функцію датчика струму. Інвертується вхід ОП підключений до резистору і відстежує величину струму поточного через світлодіод. На неінвертуючий вхід подається напруга з виходу ЦАП. При такій схемі включення струм, поточний через світлодіод прямо пропорційний напрузі на неінвертуючий вході ОУ, тобто параметри ШІМ-сигналу мікроконтролера визначають величину струму поточного через світлодіод.
Напруження з резистора і світлодіода подаються на повторювачі напруги, виконані на ЗУ з замкнутим ланцюгом негативного зворотного зв'язку. Повторювачі напруги, що володіють високим вхідним опором і малим вихідним, виступають у ролі буферів, які не вносять змін у вхідний сигнал і погодять його з відносно низькоомними входами аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) мікроконтролера. У мікроконтролері ці напруги програмно обробляються.
Для виведення інформації та управління параметрами зняття ВАХ застосовується персональний комп'ютер. Мікроконтролер має вбудований канал UART який дозволяє мікроконтролеру обмінюватися даними з комп'ютером за допомогою інтерфейсу RS - 232, який застосовується для обміну даними по COM-порту. Для узгодження логічних рівнів мікроконтролера з логічними рівнями COM-порту застосовується спеціалізована мікросхема MAX232. З виходу цієї мікросхеми можна передавати дані безпосередньо в COM-порт.
Однак інтерфейс RS - 232 все рідше застосовується в периферійній техніці і майже повністю витіснена більш сучасним інтерфейсом USB 2.0. Щоб дати оператору можливість використовувати будівник ВАХ на сучасних комп'ютерах, які не мають COM-порту, в комплект пристрою введено ще один інтерфейс - USB 2.0, який створюється з стандартного інтерфейсу UART за допомогою спеціалізованої мікросхеми PL - 2303.
В якості датчика температури застосовується кремнієвий випрямний діод, що володіє постійним температурним коефіцієнтом напруги (ТКН) в діапазоні температур 0 - 100 градусів. Для того щоб ТКН діода був постійний необхідно, щоб струм, поточний через діод, також був незмінним. Як джерела струму для датчика застосована схема джерела стабільного струму на біполярних транзисторах. Диференціальний підсилювач, виконаний на ОУ, підсилює сигнал з датчика і передає його в АЦП мікроконтролера для обробки.
Для зручного сприйняття інформації оператором і управління параметрами вимірювання ВАХ написана програма з інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом, простими операціями управління мікроконтролером і зручними форматами виведення даних. Дані виводяться як в числовому, так і в графічному вигляді. [21]
Для живлення вузлів схеми застосовуються інтегральні стабілізатори постійної напруги. На платі є роз'єм для внутрисхемного програмування мікроконтролера, який дозволяє в разі необхідності змінити програму пристрої без демонтажу мікросхеми.
. 3.6 Опис роботи блоку УФ підсвічування
Блок УФ підсвічування складається з лампи ультрафіолетової ДРШ - 100-2, тримача для лампи, столика з фокусировочним дзеркалом для мікроскопа і стабілізованого джерела живлення. Світло від лампи фокусується за допомогою увігнутого металевого дзеркала і подається на досліджуваний зразок. Завдяки цьому з'являється можливість рівномірно освітити гетероструктуру СІД сфокусованим пучком світла, що дозволяє отримати яскраве зображення фотолюмінесценції кристала.
2.4 Проектування ПУ
Аналіз ТЗ проводиться з метою виявлення схемотехнических, конструктивних, експлуатаційних і технологічних вимог і обмежень на ПУ.
