Основные характеристики фотодиода

1. Вольтамперные характеристики – зависимость тока I через фотодиод от напряжения U, приложенного к его выводам, при различных значениях светового потока Φ, либо освещённости E (рис.4).

Рис. 4

2. Энергетическая характеристика – это зависимость фототока от светового потока (рис.5)

а) генераторный режим б) работа с внешним источником

Биполярный фототранзистор представляет собой обычный транзистор, но в корпусе его сделано прозрачное окно, через которое световой поток воздействует на область базы, вызывая в ней генерацию носителей зарядов. Они диффундируют к коллекторному переходу, где происходит их разделение. Дырки под воздействием поля коллектора идут из базы в коллектор и увеличивают ток коллектора, а электроны, оставаясь в базе, повышают прямое напряжение эмиттерного перехода, что усиливает инжекцию дырок в этом переходе. Если базовый вывод транзистора не подключается к схеме, то такое включение называют с “плавающей” базой. В этом случае режим работы транзистора будет сильно зависеть от температуры. Вывод базы используют для задания оптимального режима работы фототранзистора, при котором достигается максимальная чувствительность к световому потоку(рис.6).

рис.6

Вольтамперные выходные характеристики фототранзистора (рис.7).

.

Рис.7.

Порядок выполнения эксперимента

Рис.8.

1. Подготовить схему для исследования фотодиода (рис.8).

В схему включить миллиамперметр и вольтметр. Данные приборов занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Прибор	Система	Условн. обозн. системы	Предел изм.	Цена деления	Класс точности

2. Включить электрические лампочки к источнику ~ 220 В для

изменения светового потока.

3. Подключить схему к источнику питания U= 0-5В. Включить

стенд.

3. Снять вольтамперную характеристику фотодиода. Для этого снять показания А и V при различном световом потоке Ф (включать лампочки). Данные приборов занести в таблицу 2.

Таблица 2.

	Φ1		Φ2		Φ3
N	I, mA	U,B	I, mA	U,B	I, mA	U,B
1 2 3

5. Снять энергетическую характеристику фотодиода. Для этого

установить постоянное напряжение, изменяя световой поток Ф

( включать лампочки), снять показания амперметра. Данные

приборов занести в таблицу 3.

Таблица 3.

	U1,В	U2,В	U3,В
	I, mA	I,mA	I,mA
Φ1 Ф2 Ф3

6. Подготовить схему для исследования фототранзистора(рис.9).

.

Рис.9

7. Подключить схему к источнику питания U= 0-5В. Включить

стенд.

8. Снять вольтамперную характеристику фототранзистора. Для этого снять показания А и V при различном световом потоке Ф(включать лампочки). Данные приборов занести в таблицу 4.

Таблица4

	Φ1		Φ2		Φ3
N	I, mA	U,B	I, mA	U,B	I, mA	U,B
1 2 3

9. Снять энергетическую характеристику фотодиода. Для этого

установить постоянное напряжение, изменяя световой поток Ф

( включать лампочки), снять показания амперметра. Данные

приборов занести в таблицу 5.

Таблица 5.

	U1,В	U2,В	U3,В
	I, mA	I,mA	I,mA
Φ1 Φ2 Φ3

10. Построить вольтамперные характеристики I= f (U).

11. Построить энергетические характеристики.

Содержание отчета

1.Название работы.

2.Цель работы.

3.Электрические схемы.

4.Таблица с данными приборов.

5.Таблица экспериментальных данных.

6.Вольтамперные характеристики фотодиода и фототранзистора.

7. Энергетические характеристики фотодиода и фототранзистора.

8.Вывод: назначение фотоэлектронных приборов.