Физические основы электроники. Глазачев А.В - 117 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
117
цепями и практически полностью устранена обратная связь между входом и выходом. Комбинируя
элементы, входящие в оптоэлектронные устройства, можно получать самые различные их функцио-
нальные свойства. На рис. 6.35 представлены конструкции различных оптронов.
Рис. 6.3
5
.
Конструкции оптронов
Простейшим оптоэлектронным устройством является оптрон.
Оптрон – это устройство, объединяющее в одном корпусе светодиод и приёмник фотоизлучения,
например фотодиод (рис. 6.36).
Входной усиливаемый сиг-
нал
вх
U поступает на светодиод и
вызывает его свечение, которое по
световому каналу поступает на
фотодиод. Фотодиод открывается
и в его цепи протекает ток под
действием внешнего источни-
ка
E
. Эффективную оптическую
связь между элементами оптрона
осуществляют с помощью средств
волоконной оптики – световодов,
выполненных в виде жгута из
тонких прозрачных нитей, по ко-
торым сигнал передаётся за счёт полного внутреннего отражения с минимальными потерями и с высо-
кой разрешающей способностью. Вместо фотодиода в составе оптрона может быть фототранзистор,
фототиристор, фоторезистор.
На рис. 6.37 представлены условные графические обозначения таких приборов.
Рис.
6.37.
(а)
; тиристорный
(б)
; фоторезисто
р
ный
(в)
Диодный оптрон используется в качестве ключа и может коммутировать ток с частотой
76
10...10
Гц и имеет сопротивление между входной и выходной цепями –
1513
10...10
Ом.
Транзисторные оптроны благодаря большей чувствительности фотоприемника экономичнее
диодных. Однако быстродействие их меньше, максимальная частота коммутации обычно не превы-
шает
5
10
Гц. Так же как и диодные, транзисторные оптроны имеют малое сопротивление в открытом
состоянии и большое в закрытом и обеспечивают полную гальваническую развязку входных и вы-
ходных цепей.
Использование в качестве фотоприемника фототиристора позволяет увеличить импульс выход-
ного тока до 5 А и более. При этом время включения составляет менее
5
10
-
с, а входной ток включе-
ния не превышает 10 мА. Такие оптроны позволяют управлять сильноточными устройствами различ-
ного назначения.
Выводы:
1. Работа оптоэлектронных приборов основана на принципе внутреннего фотоэффекта – гене-
рации пары носителей заряда «электрон – дырка» под действием светового излучения.
p
n
Si
GaAs
n
p
вых
I
вх
I
вых
U
вх
U
E
+
+
-
-
Рис. 6.36. Структура фотодиодного оптрона (а)
и схема его включения (б)

Страницы