Qu’est-ce qu’un traceur de courbe ?
Un traceur de courbe est un dispositif qui affiche sur un écran la relation entre la tension appliquée à un dispositif semi-conducteur et le courant qui le traverse.
Il est appelé traceur de courbe parce qu’il trace un graphique (courbe) de la caractéristique tension-courant et l’affiche sur l’écran. Dans les dispositifs à semi-conducteurs, la relation entre la tension appliquée et le courant circulant est non linéaire et non proportionnelle, comme c’est le cas avec les résistances.
Par conséquent, la mesure des caractéristiques de tension en fonction du courant des semi-conducteurs et des dispositifs électroniques nécessite des procédures telles que la modification de la tension, la mesure de la valeur du courant et le traçage des résultats sur une feuille de papier. Avec un traceur de courbe, en revanche, la caractéristique tension-courant peut être directement affichée sur un écran.
Utilisations des traceurs de courbes
Les traceurs de courbes sont utilisés pour mesurer les caractéristiques des dispositifs semi-conducteurs au cours de leur développement, pour inspecter les dispositifs dans le secteur de la fabrication et pour vérifier le fonctionnement des circuits utilisant des semi-conducteurs. Les principales cibles de mesure sont les dispositifs à semi-conducteurs tels que les diodes, les transistors bipolaires et les transistors à effet de champ (FET).
Dans les semi-conducteurs, la tension appliquée à l’objet à mesurer varie progressivement et le courant circulant à ce moment-là est mesuré. En revanche, la section d’affichage du Curve Tracer montre la valeur de la tension sur l’axe X et la valeur du courant sur l’axe Y, représentant ainsi la relation entre la tension et la valeur du courant sous la forme d’un graphique.
Des alimentations électriques sont disponibles en option pour les hautes tensions et les courants élevés. L’équipement est prêt à être utilisé avec une large gamme d’appareils.
Principe du traceur de courbe
1. Mesure des diodes
Si l’objet à mesurer est une diode, connectez une alimentation de commande d’appareil entre l’anode et la cathode, réglez les valeurs maximale et minimale de la tension appliquée Vmax et Vmin. L’alimentation balaiera automatiquement la tension entre elles à une fréquence de 50 Hz à 60 Hz. La valeur du courant traversant la diode est également mesurée à ce moment-là.
Le circuit de balayage horizontal du tube cathodique utilise comme signal d’entrée la tension de l’alimentation électrique pour piloter le dispositif semi-conducteur, tandis que le circuit de balayage vertical utilise comme signal d’entrée le courant traversant la diode, de sorte que la caractéristique du courant (caractéristique V-I) en fonction de la tension appliquée est dessinée sur le tube cathodique.
2. Mesure de transistors
Pour les mesures de transistors bipolaires/FET, une source de courant/tension utilisant un générateur de pas est connectée aux électrodes de base/porte. L’alimentation du dispositif est connectée entre l’émetteur/source et le collecteur/drain et les valeurs maximale et minimale de la tension appliquée Vmax et Vmin sont réglées.
Pour les transistors bipolaires
Si l’on fait varier le courant de base par paliers à l’aide d’un générateur à paliers et que l’on affiche sur le tube cathodique la tension entre l’émetteur et le collecteur et le courant de collecteur à ce moment-là, on obtient la courbe caractéristique statique du transistor.
Dans le cas des FET
Lorsque l’on fait varier la tension de grille par paliers à l’aide d’un générateur à paliers, une courbe caractéristique statique d’un FET est tracée, montrant la relation entre la tension entre la source et le drain et le courant de drain.
Les traceurs de courbes sont réalisés en supposant qu’un tube cathodique est utilisé pour l’affichage. Cependant, comme les tubes cathodiques sont rarement produits, le type conventionnel de traceur de courbe a disparu.
Au lieu de cela, un traceur de courbe qui dessine une courbe caractéristique sur l’écran en important les données de la caractéristique tension-courant dans un PC est maintenant disponible dans le commerce.
Configuration du traceur de courbe
Les traceurs de courbes se composent d’une alimentation pour piloter le dispositif, d’un générateur de pas pour contrôler le courant de base des transistors et la tension de grille des FET, d’un CRT et de ses circuits de balayage horizontal et de balayage vertical.
Autres informations sur les traceurs de courbes
Analyseur de paramètres de semi-conducteurs
Le traceur de courbe est un instrument de mesure très efficace pour comprendre les caractéristiques de base des semi-conducteurs. Il était autrefois utilisé dans tous les processus, de la recherche et du développement à l’inspection des produits, en particulier par les fabricants d’appareils. Il était également utilisé dans les tests d’acceptation des dispositifs semi-conducteurs par les utilisateurs et plusieurs fabricants japonais les produisaient. Aujourd’hui, il n’est plus produit, à quelques exceptions près.
D’autre part, les traceurs de courbes, développés pour l’évaluation des panneaux solaires, sont maintenant commercialisés. De plus, les analyseurs de paramètres des semi-conducteurs ont remplacé les traceurs de courbes.
Ils sont équipés de plusieurs sources de tension et de courant et mesurent les caractéristiques des semi-conducteurs en contrôlant la tension et le courant à partir d’un contrôleur (PC).