27. Фотодиод, вах.
Фотодиод – фотоэлектронный прибор, в основу работы которого положен фотоэффект в запирающем слое, возникает ЭДС в p-n переходе под действием светового потока.
Имеет структуру обычного p-n перехода. Изготавливается из германия или кремния, чаще кремния, так как он имеет более высокий коэффициент преобразования. При облучении происходит ионизация атомов исходного вещества в p-n переходе. Увеличивается собственная электропроводность, т.е. количество пар электронов и дырок. Фотодиод может включаться с и без внешнего источника: а) без внешнего источника – называется вентильным или фотогенераторным режимом; б) при наличии внешнего источника питания Евн – фотодиодным или фотопреобразовательным режимом.
В
АХ
I=f(U)|Ф=
const. Здесь в IV
квадранте - генераторный режим, в III
квадранте - фотодиодный режим. В I
квадранте – при Ф = 0 ВАХ как у
выпрямительного диода. При Ф > 0
Iпр >>
IФ и
IФ не отличить
на фоне Iпр.
Поэтому фотодиод в прямом включении не
используется. Так как IФ
и Iобр
соизмеримы, фотодиод включается в
обратном направлении.
28. Оптроны.
Оптрон - это элемент, состоящий из источника света и фотоприемника, в котором внешний электрический сигнал преобразуется в оптический, усиливается, затем снова преобразуется в электрический, либо наоборот, но обязательно коэффициент усиления должен быть больше единицы. Основное достоинство – возможность разделения входной и выходной цепей, т.е. имеет место гальваническая или оптическая развязка.
Оптроны подразделяются на два вида: а) оптрон с внешней фотонной связью и внутренней электрической; б) оптрон с внутренней фотонной связью и с внешней электрической. Оптроны используются для преобразования, усиления, генерирования, формирования электрического сигнала и т.д. В основном в качестве источника света в оптронах используется светодиод инжекционный. Спектр излучения зависит от материала изготовления и различается типом фотоприемника.
29. Особенности упт: причины дрейфа и способы его уменьшения.
Дрейф нуля возникает в усилителях из-за ряда дестабилизирующих факторов: 1) изменения температуры окружающей среды; 2) изменения давления и влажности окружающей среды; 3) колебания напряжения источников питания; 4) старения УЭ и других компонентов усилителя. В результате действия указанных факторов на выходе УПТ при отсутствии на входе появляется случайное неконтролируемое напряжение, имеющее как медленно изменяющуюся постоянную составляющую дрейфа Uдр, так и случайные более быстрые отклонения дрейфа. Можно отметить следующие основные способы уменьшения дрейфа нуля: – применение общей петли ООС; – использование мостовых (балансных) схем; – применение полевых или составных транзисторов для уменьшения дрейфа по току; – использование УПТ с преобразованием сигнала. При применении общей ООС по постоянному току по цепи ОС на каждый транзистор поступает в противофазе его собственный дрейф, прошедший петлю ОС. В итоге собственный дрейф каждого транзистора снижается, но в многокаскадных УПТ позволяет получить дрейф всего усилителя примерно на уровне дрейфа одного каскада с местной ООС.