ОПТОЭЛЕКТРОННАЯ ПАРА

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
Самый маленький SMD RGB LED куб
Автозапуск двигателя автомобиля на ATTiny13
Светодиодная лампа Camelion: ремонту не подлежит
Оксид-иодид висмута (BiOI) - основа будущих солнечных батарей
Часы настольные на ИН-14 индикаторах - схема и фото
Десятая муза – муза радиотехнического творчества
Стрелочный индикатор звука на LCD дисплее
Ремонт колёсиков туристического чемодана


Радиосхемы » Теория электроники

ОПТОЭЛЕКТРОННАЯ ПАРА

      

В этой лабораторной работе, которых планируется в дальнейшем выложить ещё несколько, мы проведём изучение оптоэлектронных пар. Приборы и оборудование: милиамперметр, вольтметр, оптопара (диодная), источник питания, миливольтметр.

Теоретическая часть

Оптронами называются оптоэлектронные приборы, в которых имеются излучатели и фотоприемники и используются оптические и электрические связи, а также конструктивно соединенные друг с другом элементы. Некоторые разновидности оптронов известны как оптопары, или оптоизоляторы.

Наибольшее распространение получили оптроны с внешними электрическими выходами и выходными сигналами и внутренними оптическими сигналами. В электрической схеме подобный оптрон выполняет функцию выходного элемента — фотоприемника с одновременной электрической изоляцией (гальванической развязкой) входа и выхода. Излучатель является источником фотонов, в качестве которого может служить светодиод или миниатюрная лампа накаливания. Оптической средой может быть воздух, стекло, пластмасса или волоконный световод.

В электрической схеме подобный оптрон выполняет функцию выходного элемента — фотоприемника с одновременной электрической изоляцией (гальванической развязкой) входа и выхода. Излучатель является источником фотонов, в качестве которого может служить светодиод или миниатюрная лампа накаливания. Оптической средой может быть воздух, стекло, пластмасса или волоконный световод. В качестве фотоприемников используются фотодиоды, а так же фототранзисторы, фототиристоры и фоторезисторы.

В диодной оптопаре в качестве фотоприемного элемента используется фотодиод на основе кремния, а излучателем служит инфракрасный излучающий диод. Максимум спектральной характеристики излучающего диода приходится на длину волны 1 мкм. При облучении в фотодиоде возникает генерация пар носителей заряда — электронов и дырок. Интенсивность генерации пропорциональна силе света, а следовательно, входному току. Свободные электроны и дырки разделяются электрическим полем перехода фотодиода и заряжают р-область положительно, а n-область отрицательно. Таким образом, на выходных выводах оптопары появляется фото-ЭДС.

В реальных приборах она не превышает 0,7...0,8 В, а КПД составляет около 1%. Если к фотодиоду оптопары приложено обратное напряжение более 0,5 В, то электроны и дырки, генерированные излучением, увеличивают обратный ток фотодиода. Такой режим работы приемного элемента оптопары называется фотодиодным. Обратный фототок практически линейно возрастает с увеличением силы света излучающего диода. Время нарастания и спада фототока в таких фотодиодах может составлять единицы и даже доли наносекунд. Однако быстродействие оптопары в целом зависит еще и от быстродействия излучателя, а также от сопротивления выходной нагрузки. Реальное время задержки сигнала в диодном оптроне составляет около 1 мкс.

Для описания свойств диодных оптопар обычно используют входные и выходные ВАХ, передаточные характеристики в фотогенераторном и фотодиодном режимах.

Практическая часть

1) Собрать цепь представленную на схеме и провести измерения входных и выходных характеристик. 

Схема сборки цепи для исследования диодной оптопары в фотогенераторном режиме

Рис. 1 Схема сборки цепи для исследования диодной оптопары в фотогенераторном режиме

В работе используется диодная оптопара, извлеченная из 5 дюймового дисковода гибких дисков, закрепленная на панели и снабженная кожухом от внешней засветки.

кожух от внешней засветки оптоприбора

кожух от внешней засветки оптоприбора 2

Во входную цепь включен токооограничительный резистор R1. Ток, даваемый фотодиодом оптопары крайне мал, так что измерить его затруднительно. Регулируя ток во входной цепи добиваемся появления напряжения на выводах фотодиода.

 Изучение оптоэлектронных пар

 Изучение оптоэлектронных пар 2

 Изучение оптопар - теория и практика

2) Провести измерения входных и выходных характеристик. Данные занести в таблицы и построить ВАХ для входной характеристики.

Литература

1) Князков О.М. и др. Лабораторные работы по основам промышленной электроники. М.: Высшая школа, 1988. 

   Форум по теории электроники

   Обсудить статью ОПТОЭЛЕКТРОННАЯ ПАРА


Схемы наши, лайки ваши - всё по честному. Оцените:


ЖУЧОК НА КТ368

ЖУЧОК НА КТ368     Простой проверенный ФМ жучек шпиону-новичку.

СВЕТОДИОДНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ

СВЕТОДИОДНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ     Информационный материал про светодиодные точечные светильники. Характеристики и область применения.

БЕСКОНТАКТНЫЙ КЛЮЧ

БЕСКОНТАКТНЫЙ КЛЮЧ     Эксперименты по созданию простого бесконтактного ключа – схема и фото устройства.

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ TRACKER PI-2

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ TRACKER PI-2     Импульсный металлоискатель Tracker PI-2 на микроконтроллере ATtiny2313. Схема, плата и фото готового прибора.


» ПОИСК СХЕМ

» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ


Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2018, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта