Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!
Поняття, позначення та будова фотодіода
|
|
ЗМІСТ
ВСТУП................................................................................................................ 3
РОЗДІЛ 1............................................................................................................. 4
ТИПИ, БУДОВА, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ПОРЯДОК РОЗРАХУНКУ ФОТОДІОДІВ 4
1.1. Поняття, позначення та будова фотодіода............................................... 4
1.2. Основні характеристики фотодіода………………………………………….6
1.3. Класифікація фотодіодів........................................................................... 8
1.4. Загальне застосування фотодіодів.......................................................... 14
1.5. Застосування фотодіодів в оптичних ідентифікаторах. Лавинні фотодіоди 15
1.6. Порядок розрахунку фотодіода............................................................. 23
РОЗДІЛ 2........................................................................................................... 29
РОЗРАХУНОК ГЕРМАНІЄВОГО ФОТОДІОДУ З P-N ПЕРЕХОДОМ......... 29
ВИСНОВОК...................................................................................................... 33
CПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:................................................... 34
ВСТУП
Функціональна електроніка охоплює питання використання різноманітних фізичних явищ у твердих середовищах для інтеграції різних схемотехнічних функцій в обсязі одного твердого тіла.
Функціональна електроніка орієнтується на переважне використання хвильових процесів і розподілену взаємодію електромагнітних полів з електронами і атомами у твердих середовищах. При створенні приладів можуть бути використані матеріали різної природи - напівпровідники, магнітодіелектрики, п'єзоелектрики, сегнетоелектрики, а також шаруваті гомо- і гетероструктури з цих матеріалів.
В наші дні прогрес в різних областях науки і техніки неосяжний без приладів оптичної електроніки. Оптична електроніка вже давно грає провідну роль в житті людини. А з кожним роком її впровадження в усі сфери людської діяльності стає все інтенсивніше. І цьому є свої причини. Пристрої оптоелектроніки мають ряд відмінностей від інших пристроїв.
Електронні пристрої містять фотоприймачі. І в більшості сучасних оптоелектронних пристроїв фотодіод представляє основу фотоприймача.
Фотодіоди володіють найкращим поєднанням фотоелектричних параметрів, основних з точки зору використання в оптоелектроніці: високі значення чутливості і швидкодії.
В даній курсовій роботі проведено аналіз розвитку пристроїв функціональної електроніки, зокрема згідно завдання, основних характеристик фотодіодів, принцип дії, особливості будови, застосування, визначено порядок розрахунку фотодіода.
РОЗДІЛ 1
ТИПИ, БУДОВА, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ПОРЯДОК РОЗРАХУНКУ ФОТОДІОДІВ
Поняття, позначення та будова фотодіода
Фотодіо́ д — це приймач оптичного випромінювання, який перетворює падаюче на його фоточутливу область світло в електричний заряд за рахунок процесів в p-n-переході (рис.1.2). Його можна класифікувати як напівпровідниковий діод, в якому використовується залежність його вольт-амперної характеристики від
 |
освітленості.
Рис. 1.2. Фотодіод
 |
Умовні графічні позначення в схемах електричних, радіотехнічних та автоматизації (рис.2.2)
Рис.2.2 Позначення фотодіода на схемах
Будова фотодіоду аналогічна будові звичайного площинного НП діоду (рис.1.3). Він виконаний таким чином, що його 
перехід одним боком повернутий до скляного вікна, через яке поступає світло, та захищений від світла з інших боків.
Схема ввімкнення фотодіоду наведена на (рис.1.4). Напруга джерела живлення прикладена до фотодіоду у зворотному напрямку. Коли фотодіод не освітлений, в колі проходить зворотний (темновий) струм невеликої величини (10-20 мкА – для 
, 1‑ 2 мкА – для 
).
При освітленні фотодіоду з'являється додаткове число електронів та дірок, у зв'язку з чим збільшується перехід неосновних носіїв заряду: електронів з 
області в 
область і дірок в зворотному напрямку. Це призводить до збільшення струму в колі. При правильно підібраному опорі навантаження 
і напруги джерела живлення 
цей струм буде залежати тільки від освітленості приладу, а падіння напруги на опорі можна розглядати як корисний сигнал, який впливає на інші елементи схеми.
 |
Рис.1.3. Структурна схема фотодіода (1-кристал напівпровідника, 2-контакти, 3-виводи, Ф-потік електромагнітного випромінювання, Е-джерело постійного струму, Rh-навантаження)
Рис.1.4. Схема включення фотодіода
Існує два режими роботи фотодіоду (рис.1.5):
1) фотодіодний – режим роботи фотодіоду із зовнішнім джерелом живлення.У темряві через фотодіод протікає зворотний струм, який залежить від напруги джерела живлення. При освітленні фотодіода до цього зворотного струму додається фотострум, що зростає приблизно пропорційно освітленості;
 |
2) вентильний – режим роботи фотодіоду без зовнішнього джерела живлення, виникає фото-ЕРС, яка є джерелом живлення. Під впливом світла в пластинці напівпровідника вивільняються фотоелектрони; р–п–перехід дає їм змогу проходити лише в напрямі від р до п. Внаслідок цього звільнені світлом фотоелектрони можуть перемішуватися лише в одному напрямі, створюючи в електричному колі струм, значення якого залежить від освітленості.
Рис.1.5.Фотодіод: а– режим роботи без джерела живлення; б– режим роботи з джерелом живлення.
|
|