необходимого для получения линейной характеристики при измерении малых световых сигналов.
Для оценки свойств фотодиодов и фототранзисторов приняты следующие параметры:
- рабочее напряжение, В;
- темновой ток, мкА;
- интегральную чувствительность, мА/Лм;
- долговечность, ч;
- диапозон допустимых температур, оС.
Светоизлучающие диоды (светодиоды)
Широкое применение в индикации находят электролюминисцентные источники света на инжекционных диодах.
Рисунок 62. Условное обозначение светодиода.
Эти диоды представляют собой излучающий p-n-переход, свечение которого вызвано рекомбинацией носителей зарядов при смещении диода в прямом направлении.
В отличие от выпрямительных диодов, у которых рекомбинация электронов и дырок сопровождается выделением тепловой энергии, в светодиодах разность уровней энергии рекомбинирующих частиц приводит к излучению фотонов.
Излучение фотонов некогерентно, но с более узким, чем у тепловых источников света, диапазоном, вследствие чего излучение в видимой части спектра воспринимается как одноцветное.
Яркость свечения светодиода В определяется проходящим через него током, но эта зависимость нелинейна:
Рисунок 63. Яркостная характеристика светодиода.
Вольт-амперная характеристика светодиода:
соответствует прямой ветви ВАХ открытого p-n-перехода.
Рисунок 64. ВАХ светодиода.
Дифференциальное сопротивление светодиодов на линейном участке весьма мало, поэтому их можно использовать как стабилитроны для малых напряжений стабилизации. Imax светодиода не превышает 30-60 мА.
Промышленность выпускает светодиоды, как в дискретном, так и в интегральном исполнении.
Дискретные элементы применяют в качестве сигнальных индикаторов, а интегральные, обычно многоэлементные приборы, – для построения светоизлучающих цифровых индикаторов и панелей, а также в быстродействующих схемах для управления с помощью светового потока.
Оптроны
Существенная особенность оптоэлектронных приборов состоит в том, что элементы в них оптически связаны, а электрически изолированы друг от друга.
Благодаря этому легко осуществлять гальваническую развязку между отдельными элементами и участками схемы, например, для связи между схемами положительной и отрицательной логики, для согласования высоковольтных и низковольтных цепей.
В частности, для микроэлектроники применение оптоэлектронных приборов дает возможность существенно уменьшить паразитные емкости между элементами как внутри одной ИС, так и между ИС.
В настоящее время существует большое число оптоэлектронных приборов, построенных на основе диодных , резисторных и транзисторных оптронов.
Совмещая в одном корпусе микросхемы свето- и фотоприбор и соединяя их между собой световодом, осуществляют преобразование входного тока светодиода в выходной ток фотоприбора с полной гальванической развязкой входной и выходной цепей. Такой прибор называется оптроном.
Впервые он был изготовлен в 1965 г., и в настоящее время промышленность выпускает оптроны в стандартном корпусе для микросхем. Для повышения КПД оптроны работают в инфракрасном диапазоне.
Рисунок 65. Светодиод и фоторезистор.
Рисунок 66. Светодиод и фототиристор.
Рисунок 67. Передаточная характеристика оптрона.
Значение коэффициента передачи Iфд/Iсд >>10–2. Этот коэффициент остается постоянным вплоть до частоты 10-100 МГц. Поэтому оптроны применяют для обработки цифровых и аналоговых сигналов.
Другим важным достоинством оптронов является однонаправленность распространения сигнала по оптическому каналу.
К недостаткам оптронов следует отнести невысокий КПД преобразования и значительную потребляемую мощность. Кроме того, существует заметное ухудшение параметров оптронов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
