Фоторезистор

Жоспар
Кіріспе

1 Фоторезистор
2 Оптрон
3 Резистор

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Фоторезистор - жұмысы ішкі фотоэффектіге негізделген, жарық әсерінен электрлік кедергісі кеміп, электр өткізгіштігі артатын шалаөткізгіш аспап. Фоторезистордың негізгі бөлігі -- шалаөткізгіш материалдың (кадмий және қорғасын сульфиді, кадмий селениді, висмутты-күкіртті және т.б.) жұқа фотосезімтал қабаты.

Фоторезистордың шартты бейнеленуі

Фоторезистор
Қазіргі кезде өнеркәсіптік электроникада негізінен жартылай өткізгіштен жасалған құрылғылар қолданылады. Мұның себебі вакуумдық құрылғыларға қарағанда жартылай өткізгіштерден жасалған құрылғылардың тиімділігі жоғары десе болады. Жартылай өткізгішті приборлардың түрлері өте көп. Мысалы: варисторлар, терморезисторлар, фоторезисторлар,тензорезисторлар. транзисторлар, теристорлар, тиринисторлар т.б. Енді осы құрылғыларға тоқталып кеиейік. Кернеуі өскен сайын кедергісі азаятын жартылай өткізгіштен жасалған резисторда варистор деп атайды.
Фотоэлектрондық аспаптар -- оптикалық ауқымдағы электромагниттік сәулеленудің энергиясын электр энергиясына түрлендіретін немесе көрінбейтін (мысалы, инфрақызыл) сәулелердегі кескіндерді көрінетін кескіндерге түрлендіретін электровакуумдық немесе шалаөткізгіш аспаптар. Фотоэлектрондық аспаптар ақпаратты сақтауға, жинауға, таратуға және қайталап шығаруға арналған. Фотоэлектрондық аспаптардың жұмыс қағидасы фотоэффектіге негізделген. Фотоэлектрондық аспаптарға әр түрлі фотоэлементтер, фотоэлектрондық көбейткіштер, фоторезисторлар, фотодиодтар, электронды-оптикалық түрлендіргіштер және т.б. жатады.Сәуле шашатын диод ауысуы аймағынын энергия кванттарын шашатын диод.Жарық диоды корінетін спектр аймағында,ал инфрақызыл диод корінбейтін спектр аймағында жарық шашатын диод.заряд тасымалдағыштардың рекомбинациялануы энергия кванттарының бөлініп шығуына әкеліп соғады.Жарық диодтары индикаторлары ретінде қолданылады.Инфрақызыл диод оптоэлектрондық құрылғыларды сәуле шашушы ретінде қолданылады.Жарық диоды арнайы құрастырлған диод,мұнда жарық сәулелерінің ауысу аймағынан корпустың мөлдір терезелері арқылы өтуіне жағдай жасалынған.Фотодиодтың жұмыс істеу ұстанымы фотогальваникалық эффектіге негізделген және фото сезімтал элементі жартылай өткізгішті диод.Фотодиод сапасы ең алдымен сәуле көмегімен фото тоқты басқару тиімділігімен анықталады.
Фотодиод, басқа диодтар сияқты, р-п ауысуынан тұрады. Оның жұмыс істеуі екі түрлі: фотогенератор, фототүрлендіргіш режимінде өтуі мүмкін.

Фотодиод деп кері тогы p-n-ауысуының жарықталынуына байланысты болатын диодтарды айтамыз. Фотодиодтардың құрылысы кәдімгі жазық жартылай өткізгішті диодтар құрылысымен бірдей, өзгешелігі тек p-n ауысуының бір жағынан жарық түсетіндей етіп шыны терезе қалдырылады да, қалған бөлігінің барлығы жарық түспейтіндей етіліп жабылып тасталады. Фотодиодтарды қосу схемасы 1 суретте көрсетілген. Ток көзінен берілетін кернеу кері бағытта қосылады. Егер фотодиодқа жарық түспесе, тізбек арқылы аз ғана кері (қараңғылық) ток жүреді.

Сурет 1

Фотодиодқа жарық түскенде ауысуда қосымша электрондар мен кемтіктер пайда болады, соның нәтижесінде тізбектегі ток артын кетеді. Егер фотодиодқа токты тек жарықталынуға ғана байланысты болатындай етіп жүк кедергісі Rж мен ток көзінің кернеуі Е-ні дұрыс таңдап алсақ, онда жүк кедергіге түсетін кернеуді схеманың басқа элементіне әсер ететін пайдалы сигнал ретінде қолдануға болады. Егер, көрсетілген схемаға ток көзін қоспасақ (вентільді режим), онда жарық ағынының әсерінен диодта электр қозғаушы күш пайда болады. Ондай жағдайда жарық энергиясын электр энергиясына айналдыратын аспап аламыз. Мұндай 15%-ке жетеді. Қазіргі кездеаспаплардың пайдалы әсер коэффициенті 10 олардың негізінде радиоэлектрондық аппаратураларды қоректендіре алатын түрлендіргіштер жасалған. Ондай фототүрлендіргіштер - күн батареялары - кремнийден, селеннен, сурьмалы алюминийден, мышьякты галлийден дайындалады. Олар, p-n ауысуының ауданы үлкен, жартылай өткізгішті диодтар болып табылады.

Фотодиодтар кең түрде қолданылады. Оларды фотометрия мен фотоколориметрияда жарық көздерін бақылау, жарықтану интенсивтігін және ортаның мөлдірлігін өлшеу мақсатында пайдаланылады. Фотодиодтар көмегімен ядролық бөлшектерді тіркеуге және санауға температураны автоматты түрде реттеуге және бақылауға болады. Қысқасы оларды әр түрлі заттар мен орталардың оптикалық қасиетіне байланысты болтын параметрлерін өлшеу, реттеу, бақылау үшін пайдаланамыз. Фотодиодтар қазіргі ЭЕМ-дердің енгізу - шығару ұүрылғыларында да кеңінен қолданылады.

^ Жарық диоды. Жартылай өткізгішті жарық диодтары деп p-n ауысуы арқылы тура ток өткенде жарық шығаратын диодтарды атаймыз (сурет 1). p-n ауысуына тура кернеу бергенімізде негізгі емес заряд тасушылардың интенсивті түрде инжекциялануы байқалады. Осы инжекциялану кезінде рекомбинация құбылысы бір жүріп, зарядтар компенсацияланады. Осы процесте энергия босап шығады. Жартылай өткізгішті диод схемаларда стрелка белгісіне ұқсас үшбұрышпен белгіленеді де стрелка бағыты токтың өту бағытын көрсетеді. Үшбұрыштың үш жағы катод, ал сырт жағы анод деп аталады. Ток әрқашанда анодтан катодқа ағады. Идеалдық тұрғыдан қарағанда диодтың вентильдік вольт-амперлік сипаттамасы болуы керек: егер де анод пен катод аралығының кернеуі оң болса, ток шексіздікке ұмтылады, яғни Ua0 болса, I--infinity ;Ua=0 болса, I=0.

Сурет 2 - Жарық диодтың шартты белгісі

Сурет 3 - Жарық диодтың қосу схемасы

^ P-n ауысуына тура кернеу бергенімізде негізгі емес заряд тасушылардың интенсивті түрде инжекциялануы байқалады (p - облысқа электрондар, n- облысқа кемтіктер). Осы инжекциялану кезінде рекомбинация құбылысы бір жүріп, заряд компенсацияланады. Осы процесте энергия босан шығады. Көпшілік жартылай өткізгіштерде ол энергия кристадық торға беріледі де, жылуға айналын келеді. Бірақ кремний карбиді, галлий, мышьяк негізінде жасалған жартылай өткізгіштерде рекомбинациялану энергиясы фотон түрінде ұшін шығады. Сондықтан мұндай жартылай өткізгіштердің p-n ауысуынаң тура ток өткенде спектрлік құрамы бірыңғай жарық шығарады. Осының негізінде жарық диодтары жасалады, оларды кейде люминесценттік диодтар деп те атайды.

Жартылай өткізгіштердің тыйым салынған зонасының еніне және заряд тасушыларының рекомбинациялану ерекшелігіне байланысты спектрдің инфрақызыл, көрінерлік және ультракүлгін бөліктеріне жататын жарық алуға болады. Сары, қызыл және жасыл жарық беретін диодтар көбірек қолданылады. Тіпті беретін жарығының түсін өзгертуге болатын диодтар да бар. Жарық көзі ретінде қолданылатын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.