Фотодиоди свойства комутационни схеми, използването на

1. фотодиоди свойства комутационни схеми, приложение.

2. Подравнени сигнали SP

3. Назначаване на обратната IP

1. фотодиоди свойства комутационни схеми, приложение.

В фотодиод (PD) - оптични лъчения приемника, който превръща инцидент на нейна фоточувствителен област поток в електрическия заряд поради процесите в р-п-възел.

Фиг. 9 показва блокова схема на елементите фотодиод с външния край.

F поток електромагнитно лъчение;

E-DC източник на напрежение;

Фиг. 9. Блок схема на фотодиод

Когато осветен р-п преход монохроматичен радиация с фотонна енергия> (- Bandgap) притежава собствена абсорбция на фотони и фотоелектроните генерирани nonequilibrium и photoholes. Под влиянието на електрическо поле се движи тези photocarriers движат: електрони - в п-регион и дупки - в р-регион, т.е. Тя преминава през кръстовище дрейф ток на nonequilibrium превозвачи. фотодиод текущата определя от тока на малцинствените носители.

Уравнението за определяне на светлината и характеристиките на ток напрежение на фотоволтаични клетки, може да бъде представена както следва:

при което - тъмно ток "изтичане" чрез р-Ngo;

- .. Насищане ток, т.е. абсолютна стойност, която се стреми да тъмно ток;

A- коефициент в зависимост от материала на фотоклетка и има стойност от 1 до 4 (е 1 до германий фотодиоди);

Семейството на характеристиките на ток напрежение на осветената фотодиод е показано на Фигура 10.

Фиг. 10. характеристика ток напрежение на фотодиод

BAX семейството на фотодиода се намира в квадранта I, III, IV. I-квадрант е област за сляпо фотодиод, в този режим на ток през диод fotoupravlenie на невъзможно.

Quadrant IV BAX семейство фотодиод PD отговаря режим на фотоволтаична. Ако целта е отворен, концентрацията на електрони в п-регион и отворите в р-регион се увеличава, полето пространство отговаря на примеси атома в прехода и частично се компенсира потенциалното бариера се намалява. Това намаление се извършва на стойността на фото-едн нарича отворена верига напрежение на фотодиода Uxx. Значение Uxx за PD е 0,5-0,55V за GaAs - галиев арсенид Uxx = 0.8 ÷ 0,9V и не може да надвишава разликата в контакт потенциали на прехода, тъй като това е напълно компенсирано от електрическото поле и отделянето на photocarriers в прехода престава.

Ако р и п област свърже външния проводник (режим на късо съединение), след това Uxx = 0 и ток протича през проводника късо съединение, образуван от nonequilibrium photocarriers.

Междинните стойности се определят от товарните линии, които са разположени на различни стойности от произхода под различни ъгли. За дадена стойност на PD VAC ток може да избере оптимален режим на работа на фотодиод, при което товарът се прехвърля в най-високата електрическа енергия.

Основните характеристики на светлината в режим на фотоволтаична, фотодиод е късо съединение в зависимост от светлинния поток и отворена верига напрежението на светлинния поток = Ох, в зависимост от техния модел е показано на Фигура 11.

Uxx = зависимост също линеен, но светлинен поток не надвишава 200 ÷ 300lm, че има значителна нелинейност на 4000lm F. В нелинейност с увеличаване F поради увеличението на напрежението в обем съпротивление на основата на фотодиод на и нелинейност = Ох - намаляване на потенциалната бариера на растежа на Е.

Характеристики Pd силно зависи от температурата. За силициев PD Uxx 2.5 тУ пада с повишаване на температурата 1S, по този начин, увеличава Isc в относителни единици ∙ 3 10 -3 1 /? С

Фиг. 11. леко характеристики на фотодиод

Квадрант III работа е фотодиод област PD, в която се прилага р-п преход на обратната напрежение (Фиг.9)

CVC товарно съпротивление, е права линия, уравнението е от вида:

където - обратната напрежение на PD,

В фотодиод и резистор натоварване свързани последователно, т.е. през която тече същия ток. Този ток може да бъде определена от точката на пресичане и съпротивлението CVC натоварване на фотодиод.

Така, в фотодиод за даден режим на излъчване поток F фотодиод е източник на ток по отношение на външна верига. Където текущата стойност между параметрите на външна верига (,) е практически независими.

В този режим на ДП имат висока чувствителност (до 1000 mA / LM), конвертиране линейността на операционната система на радиация (до осветеностите ÷ 10 март април 10 лукса за PD и Ge

10 май лукс за Si PD), висока скорост (Fgr<100МГц), низким порогом чувствительности (

10 -12 W ∙ rtHz - германий, 10 -13 ÷ -14 10 W ∙ rtHz - силиций).

2. Подравнени сигнали SP

(Променливо напрежение е = 50 Hz, 400 Hz (1000 Hz))

Честотата (е - Var, Um - конст)

Една единствена позиция код:

Binary 7 -> 1111111

Самостоятелно-знак 7 -> 0111

BCD 7 -> 000 000 100 ..

3. Назначаване на обратната IP