În această lucrare de laborator. care sunt planificate în viitor pentru a stabili mai multe, vom efectua un studiu al perechilor optoelectronice. Dispozitive și echipamente: mielampermetru, voltmetru, optocuplor (diodă), sursă de alimentare, milivoltmetru.
Partea teoretică
Optocuploarele sunt dispozitive optoelectronice în care există radiatoare și fotodetectoare și conexiuni optice și electrice, precum și elemente care sunt conectate structural unul cu celălalt. Unele tipuri de optocuploare sunt cunoscute ca optocuploare sau optoisolatoare.
Cele mai utilizate pe scară largă sunt optocuploarele cu ieșiri electrice externe și semnale de ieșire și semnale optice interne. Într-un circuit electric, un optocuplor similar funcționează ca un element de ieșire - un fotodetector cu izolație electrică simultană (izolare galvanică) a intrării și ieșirii. Emițătorul este o sursă de fotoni, care poate fi un LED sau o lampă cu incandescență miniaturală. Mediul optic poate fi aer, sticlă, plastic sau fibră.
Într-un circuit electric, un optocuplor similar funcționează ca un element de ieșire - un fotodetector cu izolație electrică simultană (izolare galvanică) a intrării și ieșirii. Emițătorul este o sursă de fotoni, care poate fi un LED sau o lampă cu incandescență miniaturală. Mediul optic poate fi aer, sticlă, plastic sau fibră. Fotodiodele sunt folosite ca fotodetectoare, precum și fototranzistori, fottihistori și fotorezistoare.
Într-un optocuplor cu diodă, ca element fotodetector se folosește o fotodiodă bazată pe siliciu, iar emițătorul este o diodă care emite infraroșu. Caracteristica spectrală maximă a diodei emițătoare este la o lungime de undă de 1 μm. La iradierea într-o fotodiodă, apare generarea de perechi de purtători de sarcină - electroni și găuri. Intensitatea generării este proporțională cu puterea luminii și, în consecință, cu curentul de intrare. Electronii și găurile libere sunt separate de câmpul electric al tranziției fotodiodelor și incarcă regiunea p pozitiv, iar regiunea n este negativă. Astfel, apare photo-emf la terminalele de ieșire ale optocuplorului.
În dispozitivele reale, nu depășește 0,7. 0,8 V, iar eficiența este de aproximativ 1%. Dacă se aplică o tensiune inversă mai mare de 0,5 V la fotodioda unui optocuplor, electronii și găurile generate de radiație cresc curentul invers al fotodiodului. Un astfel de mod de funcționare al unui element receptoare al unui optocuplor este numit fotodiodă. Fotocurentul invers crește practic liniar cu intensitatea luminii crescătoare a diodei emise. Timpul de creștere și de cădere a unei fotocuriare în astfel de fotodiode poate fi unitate și chiar o fracțiune de nanosecunde. Cu toate acestea, viteza optocuplorului în ansamblu depinde și de viteza emițătorului și de rezistența încărcării de ieșire. Timpul real de întârziere a semnalului în optocuploarele diodei este de aproximativ 1 μs.
Pentru a descrie proprietățile optocuploarelor de diode, caracteristica I-V de intrare și ieșire, caracteristicile de transfer în modul fotogenerator și fotodiodă sunt de obicei utilizate.
Partea practică
1) Asamblați circuitul prezentat în diagramă și măsurați caracteristicile de intrare și ieșire.
Fig. 1 Circuit de asamblare circuit pentru investigarea unui optocuplor diod în modul fotogenerator
Lucrarea folosește un optocuplor cu diodă, extras dintr-o unitate de dischetă de 5 inch, fixată pe panou și dotată cu un capac de lumină externă.
Un rezistor limitator de curent R1 este inclus în circuitul de intrare. Curentul dat de fotodioda optocuplorului este extrem de mic, deci este dificil sa o masurati. Prin reglarea curentului în circuitul de intrare, realizăm apariția tensiunii pe bornele fotodiodului.
2) Măsurați caracteristicile de intrare și ieșire. Datele sunt înscrise în tabele și este construită caracteristica I-V pentru caracteristica de intrare.
literatură
1) Knyazkov OM Lucrarea de laborator privind elementele de bază ale electronicii industriale. M. Școala superioară, 1988.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: