Материалы электронной техники. Брусенцов Ю.А - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Основным элементом оптопары является фотоприемник, изготавливаемый обычно из полупроводниково-
го материала. В основе работы фотоприемника лежит явление внутреннего фотоэффекта, при котором в резуль-
тате поглощения фотонов с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны, происходит переход электро-
нов из валентной зоны в зону проводимости (генерация электронно-дырочных пар). При наличии электриче-
ского потенциала с появлением электронно-дырочных пар от воздействия оптического сигнала появляется
электрический ток, обусловленный движением электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Эф-
фективная регистрация генерируемых в полупроводнике электронно-дырочных пар обеспечивается путем раз-
деления носителей заряда. Для этого используется конструкция с
p–n переходом, которая называется фотодио-
дом. Из фотоприемников получили распространение лавинные фотодиоды, фототранзисторы.
Оптической средой может служить воздух, вакуум или оптоволоконные линии. При этом светоизлучатель
может быть размещен как в непосредственной близости от фотоприемника (датчики перемещения, фотодатчи-
ки в видеомагнитофонах и компьютерах), так и удален на значительное расстояние (оптоволоконные линии
передачи данных и связи).
Достоинства транзисторной оптопары в том, транзистор выполняет функции усилителя. Аналог оптопары
в традиционной электронике – импульсный трансформатор.
В исследуемой оптопаре применен светодиод АЛ 307 Б. Оптической средой является воздух. В качестве
фотоприемника используется транзистор МП-25 с открытым кристаллом. На светодиод подается напряжение
питания
U
пит
, с фототранзистора снимается напряжение коммутации U
ком
, зависящее от свойств оптической
среды и от яркости свечения светодиода.
Сопротивление фототранзистора и режим его работы зависят от освещенности его кристалла. Если база не
освещена, то фототранзистор работает в режиме усилителя. При освещении базовой области попадающие на
нее фотоны выбивают электроны, переход становится проводящим и в коллекторной цепи протекает ток (так
называемый
фототок). Величина фототока зависит от освещенности базы.
Порядок выполнения работы
1. Собрать установку для определения яркости свечения светодиода (рис. 2).
Рис. 2. Установка для определения характеристики свечения светодиода:
1 – источник постоянного тока; 2 – светодиод; 3 – фотоэлемент;
4 – экспонометр
2. Включить источник постоянного тока и, изменяя напряжение от 1,4 до 2,1 В, по экспонометру полу-
чить значения яркости свечения. Результаты занести в табл. 1.
1. Зависимость яркости свечения светодиода от
напряжения питания
U
пит
, В
Е, лк
3. Построить график зависимости яркости свечения от напряжения питания.
4. Собрать установку для определения свойств транзисторной оптопары (рис. 3).
5. Включить источник постоянного тока и, изменяя напряжение от 1,4 до 2,1 В, по омметру получить зна-
чения сопротивления фототранзистора. Полученные данные заносятся в табл. 2.
1
2
3
4
3 мм

Страницы