Оқулық «Білім беруді дамытудың федералдық институты»



Pdf көрінісі
бет17/116
Дата06.02.2022
өлшемі5,96 Mb.
#81594
түріОқулық
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   116
Байланысты:
5ddcb76d5d423 1574745965

ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІШГІШТІ
ФОТОЭЛЕКТРОНДЫ ҚҰРАЛДАР 
 
 
Фотоэлектронды құралдар сәулеленудің көзі мен қабылдағышы 
болып бөлінеді. Сәулелену көзі жарық шығарғыш диод болып 
табылады. Сәулеленуді қабылдағыш ретінде құрылғыларда көбінесе 
фоторезисторлар, 
фотодиодтар 
мен 
фототранзисторлар 
пайдаланылады. Сәуле қабылдағыш жұмысы ішкі фотоэффектіні, 
яғни сәуле әсерінен жартылай өткізгіштегі заряд тасымалдағышының 
бу генерациясында пайдалануға негізделген. 
Фоторезистор
— кедергісі жарық (сәуле) ағыны әсерінен 
өзгеретін жартылай өткізгішті құрал. Егер сәулелену болмаса, онда 
фоторезистор үлкен кедергіге (қараңғы) ие болады да, сол арқылы 
қараңғы ток өтеді. Сәуле әсерінен ток фоторезистор арқылы ұлғаяды, 
ал резистор кедергісі кішірейеді. Фоторезистор сызықты ВАХ және 
сызықты емес энергетикалық сипаттамаға ие фоторезистордың негізгі 
параметрлер мен сипаттамалары: 

Фотоағынның ішкі күшею коэффициенті құралдың квантты 
тиімділігін, яғни құрал арқылы уақыт бірлігінде өтетін фото 
тасымалдағыштың квант сәулесінің толық санына қатынасын 
анықтайды; 

Фото өткізгіштіктің релаксациясының төмендеуінің тұрақты 
уақыты оптикалық қозу тоқтағаннан кейін сипаттаманың 
төмендеу 
жылдамдығын 
электрондар 
өмірі 
уақытына 
пропорционал көрсетеді; 

Монохроматикалық сезімталдық фотоағынның фоторезистордың 


сезімтал ауданына түсетін толқындар сәулесінің толық қуатына 
қатынасымен анықталады; 

Бастапқы ағын немесе табу қабілеті; 

Шекті жұмыс кернеуі және таралатын қуаттылық; 

Толқындардың жұмыс ұзындығы. 
Фоторезисторларды автоматика құрылғыларында жарық бергіштер 
ретінде пайдаланады. Олардың үлкен инерциялық күшімен төмен 
жиілікте (килогерц бірлігінде) жұмыс істейді. Фоторезисторлар төмен 
сезімталдық пен үлкен шуға ие.
Фотодиод
— кері тогы жарық ағыны әсерімен өзгеретін жартылай 
өткізгіш құрал. Фотодиод сызықты энергетикалық сипаттамаға ие. 
Егер жарық ағыны нөлге тең болса, онда фотодиод арқылы қарапайым 
диодтың кері тогына тең қараңғы ток (20мкА-ға дейін) өтеді. 
Фотодиод сипаттамалары:

Токтық сезімталдық (сәуленің бір реттік ағынымен құрылатын 
фототок мәнімен анықталады); 

Спектрлі 
сипаттама 
(материалдың 
толқын 
ұзындығына 
сезімталдығын оның төмендеген сәулесіне таратуды көрсетеді); 

Фототок өсуі мен түсуінің тұрақты уақыты (жарық ағыны 
модуляциясының жұмыс жиілігінің фото баға беруінің кемуі әлі 
байқалмайтын шекті мәнін анықтайды); 

Тез әрекет (жарық ағыны модуляциясының ең жоғары 
жиілігіне сәйкес келетін f шекті жиілікпен анықталады, онда 
статикалық сезімталдық төмен жиіліктегі сезімталдықтан 0,707 
деңгейіне дейін азаяды); 

Қалыпты жұмыс кернеуі және ең жоғарғы шектеулі кері 
жұмыс кернеуі. 
Фотодиодтар 
жақсы жиілікті қасиеттерге ие және бірнеше 
жүздік мегагерцке дейінгі жиілікте жұмыс істейді. Фотодиодтар 
теледидарларда, музыкалық орталықтарда басқару тетігінен 
дабыл қабылдау үшін қолданылады. Фотодиодтың кемшілігі-
сәулеленуге сезімталдығы аз.
Фототранзистор корпусында ашық саңылау бар, ол саңылау 
арқылы 
жарық 
ағыны 
база 
саласына 
әсер 
етеді. 
Фототранзистордың коллекторлы өту жолы жабық, ал 
эммитерлі жолы ашық. 
Фототранзистор келесі реттілікпен жұмыс істейді: оптикалық 
дабыл коллекторлы өту жолы базасында таралатын таратушы 
базасы тұсында жүзеге асады және электр өрісімен бөлінеді. 
Қосалқы таратушылар коллекторлы өту жолының фототогын 
жасайды, ал негізгі таратушылар база тұсында жинақталып, 
эммитерлі өту жолының шекарасында қозғалыссыз иондар 
қоспалары зарядтарын қалпына келтіреді.
Потенциалды өту кедергісі төмендеп, таратушының 


эмиттерден базаға инжекцияланауын арттырады. Таратушылар 
база арқылы коллекторлы өту жолына таралып, оның электр 
өрісімен коллектор тұсына тартылады. Инжектрленген 
таратқыштар тоғы, тиісінше коллектор тоғы да оптикалық 
генерецияланатын таратқыштардың фототоқтарын арттырады.
Инжекция —көршілес саладан, сырттан жартылай өткізгішті 
берілген салаға енгізу жолымен тепе-теңдіксіз таратушыларды 
жасау механизмі. 
Транзисторлардың 
сезімталдығы 
фотодиодтарға 
(Р-
транзистор базасы тоғын күшейту коэффициенті) қарағанда р 
есе көп. Фототранзистор ВАХ биполярлық транзистордың 
жалпы 
эмиттерлі 
сызба 
бойынша 
қосылған 
шығыс 
сипаттамасына ұқсас келеді. Фототранзисторлар бірнеше 
мегагерцке дейінгі жиілікте жұмыс істей алады. Сезімталдықты 
арттыру үшін жалғалмалы фототранзисторлар қолданылады.
Сәуле шығаратын диод (жарықдиоды)
— жартылай өткізгіш 
құрал, 
p
— л- өту жолына қосылған тікелей кернеу кезінде 
жарық ағынын сәулелендіруші. Жарықдиодындағы материал 
ретінде галий фосфиды, кремний карбиды қосындылары, 
сонымен қатар, фосфор, мышьяк, алюминий, галий негізіндегі 
үш мәртелік жалғау қолданылады. Жартылай өткізгіштерге 
қоспалар қосылған кезде түрлі түсті жарықтар пайда болады. 
Таратылған 
сәуле 
түстері 
жарықтықдиод 
корпусын 
қалыптастыру мақсатында құйылған силиконның химиялық 
құрамына байланысты болады. Жарықтықдиодтар байқалатын 
және инфрақызыл сәулелер диапазонында жұмыс істейді. Екі 
түсті жарықтықдиодтар бар. Өз құрылымдарында олар екі сәуле 
шығаратын өтпеден тұрады.
Сәуле 
шығаратын 
материалдың 
кристаллын 
өсіру 
кристаллдар өсіруге қолданылатын ауасы, газ құрамы бірнеше 
рет тазартылған ғимараттарда жүргізіледі және олардың 
қатынасы құпия түрде сақталады. Күшейту (температура, 
қысым) 
жағдайлары 
да 
маңызды 
роль 
атқарады. 
Жарықтықдиодтың негізгі сипаттары осы жағдайларға 
байланысты болады.
Жарықтықдиодтар 
тұрмыстық 
аппаратураларда, 
индикаторларда, оптрондарда кеңінен қолданылады. Қазіргі 
таңда жарықтықдиодты индикаторлар барлық қоғамдық 
көліктердің ақпараттық ақпараттық көрсеткіш тақта (таблолары) 
ретінде қолданылады. Жарықтықдиодтар көбінесе жарық беру 
үшін қолданылады, себебі, олар қуаттылықты аз талап етеді 
және жарамдылық мерзімдері ұзақ (мыңдаған сағаттар), 
жарықтандыру спектрлері біркелкі.


Оптрон
— сәулелендіру көзі мен 
қабылдаушы біріктірілген құрылымды 
жартылай өткізгішті құрал, олардың 
арасында оптикалық байланыс орнаған. 
Оптрондар кірісінде электрлік сигналдар 
әрекет етеді, сәулелену көзінде ол 
оптикалық 
сигналға 
айналады, 
байланыстық оптикалық каналы арқылы 
беріледі де, сәулелену қабылдағышына 
түседі, қабылдағышта оптикалық сигнал 
электрлік сигналға ауысады.
Оптронның 
сәулелену тізбегі басқарушы болып 
аталады, ал қабылдағыш тізбегі басқарылатын болып аталады. 
Оптронның қасиеті- кіріс пен шығыс арасында байланыстың 
болмауы және шығыс пен кірістің арасында кері байланыстың 
болмауы. Егер отпронда бір сәулелендіруші мен бір 
қабылдаушы болса, ол оптопара деп аталады. 
Резисторалы 
оптопарадасәулелендіруші 
ретінде 
жарықтықдиод, ал қабылдағыш ретінде-фоторезистор бар. 
Жағдайларға байланысты фоторезисторалар бірнешеу болады.
Диодты оптопарадасәулелендіру ретінде жарықтықдиод, ал 
қабылдағыш ретінде-фотодиод болады. Жарықтық пен қоса 
инфрақызыл диапазонда жұмыс істей береді. Диодты оптопар 
негізінде байламы жоқ импульсты трансформаторлар жасалған. 
Транзисторлы оптопаракөбінесе кілтті режимде жұмыс істеп, 
коммутациялық 
құрылғыда 
қолданылады. 
Өрісті 
транзисторларды қолданатын оптопарлар пайдаланылады.
Резисторлы оптопардың шартты-графикалық белгісі 1.11. 
суретте берілген.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   116




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет