Download Práctica 6: Curva Característica de Diodo utilizando LabVIEW y GPIB

FISI 3143: Laboratorio de Electrónica I
Departamento de Física y Electrónica
Universidad de Puerto Rico en Humacao
2011-2012
Práctica 6: Curva Característica de Diodo utilizando LabVIEW y GPIB
Objetivo:
Desarrollar programa (VI) para obtener curva característica del diodo utilizando LabVIEW.
Referencias:
1. Notas y enlaces en página del curso (http://mate.uprh.edu/~iramos/fisi3143.html).
2. Introducción a LabVIEW: http://www.ni.com/gettingstarted/labviewbasics/.
3. Introducción a GPIB:
http://www.ni.com/gettingstarted/setuphardware/'instrumentcontrol/gpibconnect.htm
Preguntas de repaso:
1. Explique el funcionamiento del algorítmo en la figura 1.
1.
VI para curva Característica del Diodo.
Los pasos para contruir el VI que obtenga la curva característica del diodo en el circuito
de la figura 1 son:
a) Configurar los VIs del DMM 34401A y el Power Supply E3631A.
b) Programar un VI que ajuste voltaje y mida corriente a través de un componente
electrónico.
c) Insertar un ciclo de repetición que permita hacer medidas múltiples.
d) Mostrar la curva de corriente-voltaje.
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Práctica 1: Control de DMM
1. En el laboratorio anterior verificamos que los drivers de los instrumentos están
instalados correctamente. En la última sección (GPIB) se demostró la forma de abrir
los VIs de los instrumentos en la librería de LabVIEW. Si usted no completó esa parte
debe hacerlo ahora. Siga la instrucciones para insertar el VI, activar el Help y buscar
ejemplos que utilicen el VI.
2. El VI que controla nuestro DMM está incluído en la librería de su programa LabVIEW.
Este contiene un paquete de subVIs que controlan distintas componentes del
instrumento (configuración, medidas, etc). También contiene ejemplos que pueden
adaptarse a las necesidades de su aplicación. Cada programador puede usar un subVI o
varios subVIs dependiendo de su objetivo.
3. Lo primero que queremos hacer con su DMM es configurarlo para que mida lo que usted
desea (Voltaje, Corriente, Resistencia, etc). Aunque es este laboratorio sólo necesitamos
medir corriente es conveniente tener la opción de hacer otras medidas básicas.
4. Una vez que tenga el VI que configura las medidas, guárdelo (save) con el nombre
DMM34401.vi. Pase al panel frontal y ejecute el VI (Run). Si su VI se está
comunicando con el instrumento aparecerá el mensaje “Remote (RMT)” en la pantalla
de éste.
5. Utilizando el “Botón de Control” en el Panel Frontal cambie el tipo de medida y
observe si el instrumento hace los cambios correspondientes. Nota: Si el subVI no tiene
los botones que usted desea en el Panel Frontal es muy fácil crearlos. Desde el
Diagrama de Bloque seleccione el terminal deseado con el botón derecho del mouse.
En el menú aparecerán las opciones: “Create Control”, “Create Indicator” o “Create
Constant” dependiendo del tipo de data que puede entrar o salir del terminal.
6. Lo segundo que queremos es que el DMM mida o lea la cantidad correcta. Modifique su
VI (si no ha hecho ya) para que lea (Read) o mida (Measure).
7. Verifique que su VI funciona colocándo un resistor en las puntas del DMM y midiendo
su resistencia.Guarde los resultados de su VI para utilizarlos en el programa final.
8. DMM34401A.vi debe tener los siguientes elementos: debe permitir al usuario
seleccionar el tipo de medida que desea (Corriente, Voltaje, etc) y los terminales a los
que se conectará el componente. Además debe mostrar el resultado de la medida. La
dirección del instrumento debe fijarse con una constante o pedirle al usuario que la
entre.
9. Para escribir el programa final que medirá la curva característica añadir otras
instrucciones a este VI o insertarlo como subVI. Esta última opción tiene la ventaja de
que podrá usar independientemente en cualquier experimento que necesite el DMM.
Para convertir su programa en un subVI que puede insertarse como un icono dentro de
otro programa siga las instrucciones en el Módulo 2 que hicimos en el laboratorio
anterior.
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Práctica 2: Configuración del Power Supply E3631A
1. El método es similar al de la Práctica 1 pero utilizando un driver distinto. En el caso del
power supply, verique que puede controlar el tipo de medida, lectura y terminales de
salida.
2. Guarde los resultados de su VI para utilizarlos en el programa final con el nombre
PS3631A.vi.
3. PS3631A.vi debe tener los siguientes elementos: permitir al usuario seleccionar el tipo
de salida que desea (voltaje, etc) y los terminales. Además debe mostrar el valor
seleccionado. En el caso de la dirección del instrumento debe fijarla con una constante o
pedirle al usuario que la entre. Para convertir su programa en un subVI que puede
insertarse como un icono dentro de otro programa siga las instrucciones en el Módulo 2
que hicimos en el laboratorio anterior.
Práctica 3: Medidas de Corriente-Voltaje
1. Inserte los sub-VIs del DMM y Power Supply en un nuevo VI y guarde con el nombre
IV.vi.
2. Escriba un programa que ajuste el voltaje aplicado a un componente y mida la
corriente a través de éste. Coloque los controladores e indicadores necesarios en el
Panel Frontal.
3. Nota: Puede medir la corriente directamente o medir voltaje y calcular la corriente
utilizando la Ley de Ohm. Su programa debe dar instrucciones claras al usuario sobre
que conecciones debe hacer para evitar errores en las medidas.
4. Verifique el funcionamiento de su VI midiendo la corriente a través de un resistor.
Práctica 4: Ciclos
1. El programa anterior tiene la limitación de que sólo hace una medida en cada ejecución.
2. Para poder desarrollar medidas múltiples debemos añadir un ciclo de repetición a su
programa. La idea es que en que cada ciclo el Power Supply ajusta el voltaje deseado y
el DMM mide la corriente correspondiente. La figura 2 muestra un modelo de algorítmo
para su programa ultizando un Ciclo While. Puede repasar la forma de trabajar con
ciclos repasando el ejercicio Loops del laboratorio anterior.
3. Primero verifique que su programa está mostrando los resultados correctos para
medidas de I-V en un resistor utilizando indicadores sencillos. Para mostrar los
resultados de forma gráfica inserte una gráfica (Waveform Chart) que recoja los datos.
De necesitar ayuda para completar esta parte repase el Módulo Charts.
4. Guarde su vi con el nombre IV.vi.
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Práctica 5: Curva Diodo
1. Construya el circuito en la figura 1. Conecte el circuito a los instrumentos y controle la
medidas con su programa en labview.
2. Muestre su programa funcionando a la profesora. De los contrario no se acreditará.
Informe:
1. Imágenes de Paneles Frontales, Diagramas de Bloque y SubVIs en las distantas etapas del
experimento. Discusión de los resultados.
2. Todos los componentes del programa deben estar identificados de forma clara. Las medidas
deben tener sus unidades correspondientes.
3. El panel frontal debe tener información suficiente para que una persona que no sepa
programar en labVIEW pueda ejecutarlo y entender de que se trata. Imagine que su
programa se va a utilizar en otro curso de electrónica donde los estudiantes no aprendieron
LabVIEW. ¿Podrían hacer el experimento?
4. El panel frontal debe tener una apariencia organizada,y agradable a la vista. Utilice las
herramientas en la paleta de herramientas para alinear, identificar y colorear su panel
frontal.
5. El informe se entregará el viernes después del examen.
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