Задача №4 из контрольной работы №1 (вариант 5)

Содержание

Решение.

1. Оптоэлектроникой называют научно-техническое направление, в котором для передачи, обработки и хранения информации используются электрические и оптоэлектрические средства и методы.

К достоинствам оптоэлектронных устройств относится полная гальваническая развязка между входными и выходными цепями, отсутствие обратного влияния приемника сигнала на его источник, легко согласуются цепи с разными входными импедансами, широкополосность, большое быстродействие, высокая информативная емкость оптических каналов связи, отсутствие взаимодействия с магнитными и электрическими полями.

Недостатки: плохая временная и температурная стабильность характеристик, сравнительно большая потребляемая электрическая мощность, сложность изготовления универсальных устройств.

Фотоприемники – это оптоэлектронные приборы, предназначенные для преобразования энергии оптического излучения в электрическую энергию. Функции фотоприемников могут выполнять фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры и т. д. Для получения максимального преобразования оптического излучения в электрический сигнал необходимо согласовывать спектральные характеристики фотоизлучателей и фотоприемников.

Работа фотоприемников основана на одном их трех видов фотоэлектрических явлений:

— внутреннем фотоэффекте – изменении электропроводности вещества при его освещении,

— внешнем фотоэффекте – испускании веществом электронов под действием света (используется в вакуумных и газонаполненных фотоэлементах).

фотоэффекте в запирающем слое – возникновении ЭДС на границе двух материалов под действием света.

2. АЛ107Б.

А – арсенид галлия, Л – излучающий, 107 – номер разработки, Б – разновидность.

Рис 4.1. Схема включения светодиода.

Светодиод – это излучающий полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, предназначенный для непосредственного преобразования электрической энергии в энергию некогерентного оптического излучения.

Условно-графическое обозначение (УГО) светодиода:

Принцип работы светодиода заключается в следующем. К светодиоду подключается источник электрического тока в прямом направлении (рис. 4.1). При увеличении ЭДС этого источника возрастает генерация носителей заряда и их диффузия. Перешедшие (инжектированные) в другую область носители заряда рекомбинируют с основными зарядами этой области. При рекомбинации происходит выделение энергии – квант света (фотон). Свойством излучать свет обладают арсенид галлия, фосфид галлия, фосфид кремния, карбид кремния.

Основной характеристикой светодиода является излучательная или яркостная характеристика – зависимость яркости свечения В от прямого тока IПР, протекающего через p-n переход (рис.4.2).

Яркость свечения В пропорциональна числу зарядов, инжектированных p-n переходом. Частота излучения и цвет свечения зависят от материала светодиода и состава примеси. Например, примесь ZnO дает красный цвет свечения; N – зеленый; ZnO и N – желтый и оранжевый. Возможно создание светодиодов, которые в зависимости от их режима работы будут излучать энергию в различных областях спектра и иметь управляемый цвет свечения.

Рис. 4.2. Яркостная характеристика фотодиода.

Параметры светодиода.

Яркость свечения В, измеряется в канделах на м2 (кд/м2) и имеет порядок величины (550) кд/м2.

Цвет свечения или длина волны излучения.

Постоянное прямое напряжение UПР, имеет порядок величины (2…4) В.

Полная излучаемая мощность P, имеет порядок величины (0,21) мВт.

Светодиоды используются для световой и знаковой индикации, но основное применение светодиоды получили в оптронах.

3. АОУ-120Б.

А – соединения галлия, О – оптопара, У – тиристор, 120 – номер прибора, Б – разновидность.

Предназначен для использования в качестве управляемого ключа в узлах радиоэлектронной аппаратуры, в которых требуется гальваническая развязка между выходной цепью и цепями управления.

Тиристорный оптрон позволяет управлять сильноточными устройствами различного назначения.

Список использованной литературы

—