Физические основы электроники. Глазачев А.В - 109 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
109
амперная характеристика фотодиода представляет собой вольт-амперную характеристику обычного p–
n-перехода, смещённую вниз и вправо в зависимости от светового потока
Ф
.
Точки пересечения характеристики
с осями координат представляют собой
напряжение холостого хода
хх
U (или
фотоЭДС) на оси абсцисс и ток коротко-
го замыкания
кз
I на оси ординат.
Участок характеристики за точкой
хх
U представляет собой режим, когда
фотодиод работает с внешним источни-
ком ЭДС, включенным встречно по от-
ношению к фотодиоду.
Участок за точкой
кз
I характери-
зует работу фотодиода с внешним источ-
ником ЭДС, включенным согласно по
отношению к фотодиоду. Это и есть фо-
тодиодное включение, которое будет
рассматриваться ниже.
2. Световая характеристика фотодиода
(
)
Ф
св
fI
=
или
(
)
ФfE
=
представлена на рис. 6.17.
Как следует из выражения (6.4), напряжение на
фотодиоде или, в режиме холостого хода, фотоЭДС
E
изменяется по логарифмическому закону при возрас-
тании светового потока
Ф
, а световой ток
св
I прямо
пропорционально зависит от светового потока
Ф
. По-
этому при увеличении светового потока
характери-
стики смещаются неодинаково по оси абсцисс и по оси
ординат. Так по оси ординат, где откладывается свето-
вой ток, характеристики, смещаются равномерно при
изменении светового потока. По оси абсцисс, где от-
кладывается EU
=
хх
, эти характеристики смещаются
не линейно, а в соответствии с кривой
(
)
ФfE
=
.
3. Спектральная характеристика. Это – зависимость
(
)
l= f
*
S , где
*
S
– относительная мощ-
ность фотодиода;
l
– длина волны электромагнитного излучения. Вид этой характеристики представ-
лен на рис. 6.18.
Зависимость 1 представляет собой от-
носительную мощность солнечного излуче-
ния. Другие две зависимости показывают
относительную мощность фотодиодов, вы-
полненных на основе кремния и германия.
Очевидно, что в области видимой части
спектра солнечного излучения наибольшую
относительную мощность имеет фотодиод на
основе кремния. Именно из кремния делают
чаще всего фотодиоды, работающие в этой
области длин волн.
Фотодиодное включение представлено
на рис. 6.19.
U
I
0
Ф
=
1
Ф
2
Ф
3
Ф
1
хх
U
хх2
U
хх3
U
1
кз
I
кз2
I
кз3
I
Рис. 6.16. Вольт-амперная характеристика фотодиода
Ф
Ф
, ЕI
Ф
Е
0
н
=
R
1
R
2
R
3
R
Рис. 6.17. Световая характеристика фотодиода
*
S
Si
Ge
l
1,0
3,0
5,0
7,0
9,0
1,1
3,1 5,1
1,0
3,0
5,0
7,0
9,0
1
Рис. 6.18. Спектральные характеристики

Страницы