Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

60
Рис. 40. Основные характеристики резисторных оптопар: зависимость свето-
вого сопротивления от входного тока, зависимость выходной ВАХ от темпера-
туры и зависимость коэффициента передачи по току от частоты.
Диодные оптопары
Рис. 41. Обозначение диодных
оптопар.
Обычно диодные оптопары изготавливаются на основе кремниевых p-i-n-
фотодиодов и арсенидгаллиевых излучающих диодов.
Значение статического коэффициента передачи по току диодного оптрона оп-
ределяется преобразованием входного тока J
1
в излучение Ф
1
, передачей свето-
вого потока Ф
1
к приемнику Ф
2
и преобразованием излучения Ф
2
в выходной
ток J
2
.
Ф
1
= η
сд
hν*J
1
/e, J
2
= e*η
фд
Ф
2
/hν.
Квантовый выход излучающего диода η
сд
является постоянной величиной в
широком диапазоне входных токов, а квантовый выход фотодиода η
фд
также
постоянная величина в широком диапазоне выходных токов. Тогда выражение
для коэффициента передачи по току имеет вид: K
J
= η
фд
*η
сд
*k. Здесь коэффи-
циент k = Ф
2
/Ф
1
характеризует эффективность передачи излучения от источни-
ка к приемнику. Таким образом, значение коэффициента передачи по току оп-
ределяется величинами квантовых выходов источника и приемника. Для
приемника η
фд
≈100%, для светодиода η
сд
≤10%, поэтому величина коэффициен-
та передачи по току K
J
∼ несколько %. Малая величина K
J
диодных оптопар
обуславливает относительно низкие значения выходного тока, J
2
≤ 1-2 мA. За-
висимость K
J
от температуры определяется температурной зависимостью ха-
рактеристик излучателя.
Быстродействие диодных оптопар определяется быстродействием светодиода
и фотодиода. Но из-за малости выходных токов оптроны включают на большую
нагрузку и существенным становится время перезарядки R
н
*C
2
, где R
н
– сопро-
тивление нагрузки, C
2
- выходная емкость оптрона. Обычно R
н
= 2-20 кОм, С
2
=
50 нФ, и время перезарядки t
п
может достигать 0,1-10 мкс.
R
св
, Ом
10
6
10
4
10
2
1
0 4 8 12 J
1
, мА
J
2
T↑
V
2
K
J
1
10
1
10
2
10
3
f,Гц

Страницы