Физические основы электроники. Глазачев А.В - 110 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
110
U
н
R
+
-
Ф
E
-
+
0Ф
=
1
Ф
2
Ф
3
Ф
U
I
Рис. 6.1
.
Схема фотоди
одного включения
Рис. 6.20. Вольт-амперная характеристика фотодиодного включения
В данном случае фотодиод работает с внешним источником
U
, который по отношению к зате-
нённому фотодиоду включен в обратном, запирающем направлении, и следовательно, при отсутствии
освещения ток в цепи практически отсутствует. При освещении фотодиода появляется фотоЭДС
Ф
E ,
которая по отношению к источнику
E
включена последовательно и согласно и в цепи нагрузки появ-
ляется ток, пропорциональный световому потоку
Ф
. Этот режим иллюстрируется отрезками вольт-
амперной характеристики фотодиода в третьем квадранте (рис. 6.16). Однако в справочной литературе
эти характеристики приводятся чаще в первом квадранте (рис. 6.20) для удобства использования.
Основными параметрами фотодиодов являются:
1. Чувствительность
Ф
св
I
K =
;
2. Рабочее напряжение
раб
U ;
3. Динамическое сопротивление
constФ
д
=D
D
=
I
U
R
.
В настоящее время важное значение имеют полупроводниковые фотоэлементы, используемые в
качестве преобразователей солнечной энергии в электрическую. Из таких элементов создают солнеч-
ные батареи, которые обладают сравнительно высоким КПД (до 20 %) и могут развивать мощность до
нескольких киловатт. Солнечные батареи являются основными источниками питания искусственных
спутников Земли, космических кораблях, автоматических метеостанциях и др. Практическое примене-
ние солнечных батарей непрерывно расширяется.
6.2.3. Фототранзисторы
Фототранзистор – это полупроводниковый фотоэлектрический прибор с двумя p–n-
переходами. Устройство и принцип действия фототранзистора такие же, как и биполярного транзисто-
ра. Отличие же заключается в том, что внешняя часть базы является фоточувствительной поверхно-
стью, а в корпусе имеется окно для пропускания света (рис. 6.21).
Иногда фототранзистор
имеет только два вывода:
эмиттерный и коллекторный.
Принцип действия фо-
тотранзистора заключается в
следующем. В затемнённом
состоянии и отсутствии вход-
ного сигнала на базе транзи-
стор закрыт и в его коллек-
торной цепи протекает не-
большой обратный ток кол-
лекторного перехода. При ос-
вещении базовой области лу-
чами света там происходит
возникновение пар «электрон
– дырка». Неосновные носители (в нашем случае дырки) подхватываются полем коллекторного пере-
n
p
Ф
p
Э
Б
К
-
+
кэ
U
а б в
Рис. 6.21. Конструкции фототранзисторов (а); структура (б)
и условное графическое обозначение фототранзистора (в)

Страницы