89410

Полупроводниковые источники света и оптроны. Параметры, характеристики и принцип работы полупроводниковых источников света и оптронов

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В настоящее время источники излучения обозначаются как частный случай индикаторов. Современные обозначения индикаторов содержат семь элементов. Шестой элемент дробь или произведение характеризующее информационное поле индикатора кроме единичных индикаторов. Для одноразрядных и многоразрядных сегментных индикаторов дробь числитель которой число сегментов знаменатель число разрядов.

Русский

2015-05-12

129.69 KB

9 чел.

Параметры , характеристики и принцип работы полупроводниковых источников света и оптронов.

Излучающий диод, работающий в видимом диапазоне волн, часто называют светоизлучающим, или светодиодом.

Рассмотрим устройство, характеристики, параметры и систему обозначений излучающих диодов.

Устройство. Схематическое изображение структуры излучающего диода представлено на рис. 1.120, а его условное графическое обозначение — на рис. 1.120, б.

Излучение возникает при протекании прямого тока диода в результате рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода и в областях, примыкающих к указанной области. При рекомбинации излучаются фотоны.

Характеристики и параметры. Для излучающих диодов, работающих в видимом диапазоне (длина волны от 0,38 до 0,78 мкм, частота около, но меньше 1015 Гц), широко используются следующие характеристики:    •зависимость яркости излучения L от тока диода i
(яркостная характеристика);•

зависимость силы света от тока диода i.        
Для излучающих диодов, работающих не в видимом

диапазоне, используют характеристики, отражающие зависимость мощности излучения Р от тока диода i.

Изобразим яркостную характеристику для светоизлуча-ющего диода типа АЛ102А (рис. 1.121). Цвет свечения этого диода — красный.

Изобразим график зависимости силы света от тока для светоизлучающего диода типа АЛ316А (рис. 1.122) (цвет свечения — красный).

Изобразим зону возможных положений (рис. 1.123) графика зависимости мощности излучения от тока для излучающего диода типа АЛ119А, работающего в инфракрасном диапазоне (длина волны 0,93...0,96 мкм)

Приведем для диода типа АЛ 119А его некоторые параметры:

• время нарастания импульса излучения — не более 1000 нс;

время спада импульса излучения — не более 1500 не;

  1.  постоянное прямое напряжение при i = 300 мА — не более 3 В;
  2.  постоянный максимально допустимый прямой ток при t< +85°С — 200 мА;
  3.  температура окружающей среды —60...+85°С.

Для информации о возможных значениях коэффициента полезного действия отметим, что излучающие диоды типа ЗЛ115А, АЛ115А, работающие в инфракрасном диапазоне (длина волны около 0,95 мкм, ширина спектра не более 0,05 мкм), имеют коэффициент полезного действия не менее 10%.

Система обозначений. Давно существующая системах обозначений предполагает использование двух или трех букв и трех цифр, например АЛ316 или АЛС331 и приведена в [3]. Первая буква указывает на материал, вторая (или вторая и третья) — на конструктивное исполнение: Л — единичный светодиод, ЛС — ряд или матрица свето-диодов. Последующие цифры (а иногда буквы) обозначают номер разработки. Нельзя не признать такую систему несовершенной.

В настоящее время источники излучения обозначаются как частный случай индикаторов. Современные обозначения индикаторов содержат семь элементов.

Первый элемент — буква И, обозначающая принадлежность прибора к знакосинтезирующим индикаторам (ЗСИ).

Второй элемент — буква, обозначающая вид индикатора: Н — вакуумные накаливаемые; Л — вакуумные электролюминесцентные; Ж — жидкокристаллические; П — полупроводниковые; Э — электролюминесцентные.

Третий элемент — буква, характеризующая отображаемую информацию: Д — единичная; Ц — цифровая; В — буквенно-цифровая; Т — шкальная; М — мнемоническая; Г — графическая.

Четвертый элемент — число, указывающее на порядковый номер разработки: номер с 1-го по 69-й — индикаторы без встроенного управления; с 70-го по 99-й — со встроенным управлением.

Пятый элемент — буква, обозначающая принадлежность индикатора к одной из классификационных групп приборов, изготовленных по общему технологическому процессу. Используются буквы русского алфавита от А до Я (не употребляются 3, О, Ы, Ь, Ъ, Ш, Щ).

Шестой элемент — дробь или произведение, характеризующее информационное поле индикатора (кроме единичных индикаторов). Для одноразрядных и многоразрядных сегментных индикаторов — дробь, числитель которой — число сегментов, знаменатель — число разрядов. Для одноразрядных и многоразрядных матричных индикаторов — дробь, числитель которой — число разрядов, знаменатель — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце.. Для матричных индикаторов без фиксированных знакомест — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце. Для мнемонических и шкальных индикаторов шестой элемент указывает число элементов индикатора.

Седьмой элемент — буква, обозначающая цвет свечения. Для одноцветных индикаторов: К — красный, Л — зеленый, С — синий, Ж — желтый, Р — оранжевый, Г — голубой (для одиночных и полупроводниковых индикаторов всех видов). Для многоцветных индикаторов всех видов — буква М.

Обозначение бескорпусных полупроводниковых индикаторов содержит цифру — восьмой элемент, опре-. деляющий модификацию конструктивного исполнения: 1 — с гибкими выводами без кристаллодержателя подложки; 2 — с гибкими выводами на кристаллодержателе; 3— с жесткими выводами без кристаллодержателя; 4 — с жесткими выводами на кристаллодержателе; 5 — с контактными площадками без кристаллодержателя и выводов; 6 — с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, кристалл на подложке; 7 — с жесткими выводами без кристаллодержателя, не разделенными на общей пластине; 8 — с контактными пластинами без кристаллодержателя и выводов, на общей пластине.

Иногда перед буквой И появляется буква К, что обозначает прибор широкого общепромышленного применения.

Оптрон (оптопара)

Оптрон — полупроводниковый прибор, содержащий источник излучения и приемник излучения, объединенные в одном корпусе и связанные между собой оптически, электрически или одновременно обеими связями. Очень широко распространены оптроны, у которых в качестве приемника излучения используются фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и фототиристор.

В резисторных оптронах выходное сопротивление при изменении режима входной цепи может изменяться в 107...108 раз. Кроме того, вольт-амперная характеристика фоторезистора отличается высокой линейностью и симметричностью, что и обусловливает широкую применимость резисторных оптопар в аналоговых устройствах. Недостатком резисторных оптронов является низкое быстродействие — 0,01...1 с.

В цепях передачи цифровых информационных сигналов применяются главным образом диодные и транзисторные оптроны, а для оптической коммутации высоковольтных сильноточных цепей — тиристорные оптроны. Быстродействие тиристорных и транзисторных оптронов характеризуется временем переключения, которое часто лежит в дипазоне 5...50 мкс. Для некоторых оптронов это время меньше.

Рассмотрим несколько подробнее оптопару светодиод-фотодиод. Дадим условное графическое обозначение этой оптопары (рис. 1.131, а).

Напомним, что излучающий диод (слева) должен быть включен в прямом направлении, а фотодиод — в прямом (режим фотогенератора) или в обратном направлении (режим фотопреобразователя).

Воспользуемся общепринятым выбором условно-положительных направлений для токов и напряжений диодов оптопары (рис. 1.131,6).

Изобразим зависимость тока iвых от тока iвx при ивых=0 для оптопары АОД107А (рис. 1.132).

Указанная оптопара предназначена для работы как в фотогенераторном, так и в фотопреобразовательном режиме.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59146. Поетизація римської доблесті, патріотичного служіння державі, величі Риму як провідні настанови й основний пафос поеми 362.5 KB
  Мета: узагальнити знання про римську культуру та літературу, перевірити знання біографії Вергілія, проаналізувати уривок із 6-ї книги Енеїди, розвивати вміння порівнювати та виділяти головне, за допомогою мистецтвознавчої паралелі дати характеристику головному герою...
59147. Ідеологія тоталітарного режиму очима Довженка. Щоденник - звинувачувальний документ системі 29.5 KB
  Довженко і саме своїм Щоденником зробив першу досить вдалу спробу становити в нашому національному телескопі головне дзеркало на місце усунути в ньому бодай найбільші дефекти. Клас ділиться на дві групи кожна з яких має змогу представити ворогуючі політичн...
59148. Правда, обпалена війною... (Аналіз кіноповісті Україна в огні) 28 KB
  Мета: ознайомити учнів зі змістом кіноповісті проаналізувати твір; закріпити вивчене про кіноповість характеротворення поетику; розвивати творчу уяву і аналітичне мислення; виховувати національну гідність.
59150. Написання рядкової літери н (ен), складів, слів із нею 30.5 KB
  Мета: Вчити учнів писати малу букву н, склади та слова з нею; розвивати вміння правильно розміщувати букви на рядках, закріплювати знання назв елементів букв, виховувати у дітей увагу, старанність, спостережливість.
59151. Уроки з розвитку звязного мовлення. А вже весна, а вже красна... 58.5 KB
  Як правило на цих уроках більше говорить учитель навчаючи дітей переказувати а учні слухають як це робити. Учитель при необхідності коректує відповіді допомагає та згадує батьків тих учнів які працюють у журналістиці акцентуючи увагу на тому що робить спеціаліст кожного профілю.
59152. Козацькі забави. Уроки з фізичної культури 75.5 KB
  Вихідне положення руки зчеплені внизу 12 руки вгору піднятися на носки і потягнутися 34 опускаючи руки через сторони повернутися у вихідне положення. Вихідне положення ноги нарізно руки на пояс 1 нахил вправо з одночасним поворотом тулуба вправо 2 вихідне положення 34 те ж але в іншу сторону.
59153. Якими є моральні норми і правила співжиття у людському суспільстві 61 KB
  Хід: Звучить пєса Боккерині Менует Вчитель: Ми з вами діти живемо в оточенні інших людей і нам не байдуже те як вони відносяться до нас. Вчитель: До питань співіснування в суспільстві зверталися ще в Стародавній Греції.