Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу "Функціональна електроніка" Частина 1 "Оптоелектроніка", страница 3

2.2 Перевірити свою готовність до виконання лабораторної роботи, відповівши на наступні питання:

– який вид мають вольт-амперні характеристики напівпровідникових фоторезисторів;

– який вид мають світлові характеристики фоторезисторів;

– які особливості має вольт-амперна характеристика фоторезистора;

– призначення перемикачів і потенціометрів у схемі дослідження;

– які вимірювальні прилади задіяні в лабораторній роботі, які межі виміру вони мають, як здійснюється зміна меж виміру;

– як підготувати лабораторний модуль для зняття вольт-амперної характеристики фоторезистора;

– як підготувати лабораторний модуль для зняття світлової характеристики фото резистора.

3 ОПИС СХЕМИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Схема дослідження (рис. 1) дозволяє зняти вольт-амперні і світлові характеристики фоторезистора. Для зняття вольтамперних характеристик використовується джерело постійної напруги G2, що підключається до фоторезистора за допомогою перемикача S1.2 (положення 3). Величина напруги регулюється потенціометром G2. Напруга на фоторезисторі вимірюється цифровим вольтметром, підключеним до контрольних точок Х4, Х10, а сила струму, що тече через фоторезистор, вимірюється міліамперметром Р2 (контрольні точки Х13, Х14).

Джерелом світла є лампа накалювання VL1, що живиться  від джерела напруги G1. Підключення лампи до джерела напруги G1 здійснюється перемикачем S2 (положення 1). Напруга накалювання на лампі регулюється потенціометром G1.

4 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1 Ознайомтеся з лабораторним макетом, вимірювальними приладами, призначенням перемикачів, вимикачів, потенціометрів.

4.2 Перемикач S2 встановіть в положення 1, а перемикач S1 - у положення 3.

4.3 До контрольних точок Х4, Х10 підключіть вольтметр, а до контрольних точок Х13, Х14 – міліамперметр.

4.4 Ручку потенціометра G1 поверніть до упору проти годинникової стрілки, при цьому на лампі накалювання напруга дорівнюватиме нулю.

4.5 Задаючись значеннями напруги на фоторезисторі, зазначеними в таблиці 4.1, заміряйте струм фоторезистора. Результати вимірів занесіть у таблицю 4.1 (при U_Н = 0).

Таблиця 4.1

UФ, В		0	2	4	5	6	7	8	9	10	11
IФ, мА	UН = 0 В
	UН = 5 В
	UН = 7,5 В
	UН = 11 В

4.6 Потенціометром G1 встановіть напругу накалювання U_Н = 5 В та повторіть пункт 4.5.

4.7 Повторіть пункт 4.5 при напругах накалювання U_Н = 7,5 В та 11 В.

4.8 Установіть потенціометром G2 постійну напругу на фоторезисторі 4 В.

4.9 Змінюючи потенціометром G1 напругу U_Н на лампі накалювання відповідно до таблиці 4.2, зніміть значення струмів фоторезистора і запишіть їх у таблицю.

4.10 Повторіть дії пунктів 4.8 та 4.9 для U_Н = 7 В та U_Н = 11 В.

Таблиця 4.2

UН, В		0	2	4	5	6	7	8	9	10	11
IФ, мА	UФ= 4 В
	UФ= 7 В
	UФ= 11 В

5 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРІВ

5.1 За даними таблиці 4.1 побудуйте в одній системі координат три графіки залежності I = f(U_Ф) при U_Н = const. Характеристики бажано виконати різними кольорами.

5.2 За результатами таблиці 4.2 побудуйте графіки залежності I = f(U_Н) при U_Ф = const.

5.3 Проведіть аналіз графіків і зробіть висновки.

6 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

6.1 Поясніть будову і принцип дії фоторезистору.

6.2 Назвіть сфери застосування фоторезисторів.

6.3 Дайте визначення темнового і світлового струмів.

6.4 Що таке фотострум, як він визначається?

6.5 Запишіть формули і дайте визначення:

– інтегральної чутливості;

– спектральної чутливості;

– питомої чутливості.

6.6 Що собою представляють і який вид мають наступні характеристики:

– вольт-амперна;

– світлова;

– спектральна;

– частотна;

– перехідна;

– стомлюваності.

6.7 Назвіть умови експлуатації фоторезисторів.

6.8 Як і чому впливає температура на параметри і ВАХ фоторезисторів?

6.9 Чому відбувається зміна чутливості фоторезистора при його тривалій роботі?

6.10 Приведіть конкретну схему з використанням фоторезистору.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ ФОТОДІОДА

1 МЕТА РОБОТИ

1.1 Ознайомитися з фізичними основами роботи фотодіодів.

1.2 Дослідити роботу фотодіода в діодному (зняття зворотної ВАХ фотодіода) і вентильному режимах.

2 ПОПЕРЕДНЯ ПІДГОТОВКА

2.1 Проробіть методичні вказівки до лабораторної роботи, конспект лекцій і літературу до розділу «Фотодіоди».

2.2 Перевірте свою готовність до виконання лабораторної роботи, відповівши на наступні питання:

– який вид мають вольт-амперні характеристики напівпровідникових фотодіодів;

– який вид мають світлові характеристики фотодіодів;

– призначення перемикачів і потенціометрів у схемі дослідження;

– які вимірювальні прилади задіяні в лабораторній роботі, які межі виміру вони мають, як здійснюється зміна меж виміру;

– як підготувати лабораторний модуль для зняття зворотної вольт-амперної характеристики фотодіода;

– як підготувати лабораторний модуль для дослідження роботи фотодіода у вентильному режимі.

3 ОПИС СХЕМИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Схема дослідження (рис. 1) дозволяє зняти вольт-амперні характеристики фотодіода і досліджувати роботу фотодіода у вентильному режимі. Для зняття вольт-амперних характеристик використовується джерело постійної напруги G2, що підключається до фотодіода за допомогою перемикача S1.2 (положення 5). Величина напруги регулюється потенціометром G2. Сила струму, що тече через фотодіод, вимірюється міліамперметром Р2 (контрольні точки Х13, Х14), а напруга - цифровим вольтметром, що підключається до контрольних точок Х5, Х10. Перемикач S4 служить для зміни режимів роботи фотодіода VD3 (положення 2 відповідає діодному режиму роботи, положення 1 - вентильному).