Semiconductor parameter extractor
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2025-01
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Resumen
El proyecto desarrollado consistió en el diseño y simulación de un sistema de prueba para evaluar las características eléctricas de semiconductores como diodos, transistores BJT y MOSFET. Este sistema permitió medir parámetros críticos, incluyendo el voltaje de umbral, voltaje de ruptura, ganancia de corriente y voltaje de saturación. La metodología implementada incluyó el diseño de circuitos de prueba, simulaciones con software especializado y análisis comparativo con las especificaciones de los datasheets.
Los resultados destacaron la precisión del sistema propuesto. Por ejemplo, el voltaje forward del diodo 1N4148 fue de 669 mV, dentro del rango esperado de 0.7 V. Para el diodo Zener 1N4733A, el voltaje de ruptura medido fue de 5.077 V, con un error mínimo de 0.023 V respecto al datasheet. Asimismo, el MOSFET IRLZ44N presentó un voltaje de umbral de 3.65 V, cumpliendo con el rango especificado. Finalmente, la ganancia de corriente del transistor 2N3904 se midió en 68.5, validando su conformidad con los valores estándar.
El sistema demostró ser una herramienta eficiente para identificar discrepancias entre las especificaciones de los componentes y los valores reales, lo que facilita la detección de fallos de fabricación o falsificación. Este desarrollo tiene aplicaciones potenciales en sectores que requieren alta confiabilidad, como la industria médica y la aviación.
Descripción
Abstract
The project involved the design and simulation of a testing system to evaluate the electrical characteristics of semiconductors such as diodes, BJT transistors, and MOSFETs. The system enabled the measurement of critical parameters, including threshold voltage, breakdown voltage, current gain, and saturation voltage. The methodology included designing test circuits, performing simulations with specialized software, and conducting comparative analyses against datasheet specifications.
The results demonstrated the system's accuracy. For instance, the forward voltage of the 1N4148 diode was measured at 669 mV, within the expected range of 0.7 V. The breakdown voltage of the 1N4733A Zener diode was 5.077 V, with a minimal error of 0.023 V compared to the datasheet. Additionally, the IRLZ44N MOSFET exhibited a threshold voltage of 3.65 V, aligning with the specified range, and the 2N3904 transistor's current gain was measured at 68.5, validating compliance with standard values.
The system proved to be an efficient tool for identifying discrepancies between component specifications and actual values, facilitating the detection of manufacturing defects or counterfeits. This development has potential applications in industries requiring high reliability, such as medical and aviation sectors.
Palabras clave
Semiconductores, Parámetros eléctricos, Simulación, Medición, Dispositivos
Keywords
Semiconductors, Electrical parameters, Simulation, Measurement, Devices