Исследование вах оптопары

Цель лабораторной работы: ознакомление с принципами действия оптопары; изучение её ВАХ.

Используемое оборудование:

• лабораторный стенд «Оптопара и стабилитрон»;

• источник постоянного тока двухканальный;

• генератор функциональный типа GFG–8216 F

• осциллограф двулучевой типа С1–96, С1–53, С1–131, С1–117.

Схема соединений элементов для снятия характеристик оптопары приведена на рисунке 29.

Рисунок 29 – Схема исследования характеристикоптопары АОТ101АС

а) Изменяя входное напряжение U_вх, по показаниям приборов PV1 иPA1 снимаю входную ВАХ оптопары, результаты заношу в таблицу 18.

Таблица 18 – Входная ВАХ оптопары

Uвх, В	0	0,8	0,83	0,91	0,95	0,99	1	1,5	12
Iвх, мА	0	0	0,02	0,04	0,07	0,13	0,27	3	8

По этим результатам строю входную характеристику - зависимость входного тока от входного напряжения - I_вх=f(U_вх).

б) Снимаю выходные характеристики фототранзистора I_к=f(U_кэ) при I_вх=const. Изменяя величину напряжения U_кэ, записываю показания приборов PV2 иPA2 для 3-х фиксированных значений тока (I_вх=0, I_вх=0,5I_вхmax, I_вх=I_вхmax), контрольза величиной тока осуществляется с помощью амперметра PA1. Результаты измерений заношу в таблицу 19.

Таблица 19 – Выходные характеристики полевого фототранзистора

Iвх = 0мА		Iвх = 3 мА		Iвх = 7 мА
Uкэ, В	Iк, мА	Uкэ, В	Iк, мА	Uкэ, В	Iк, мА
0,56	3	0,7	0,2	0,11	0,07
4	11	2	0,34	0,18	0,2
6	24	2,5	0,50	0,25	0,3
9	33	3		0,4	0,24
11	43	3,8	0,71	0,6	0,33

Таблица 20 – Опытные данные

Uвх, В	Iвх, А	Iвых, А	Кi
5	0,09	0,32	3,555556
6	0,12	0,48	4
7	0,14	0,64	4,571429
8	0,16	0,8	5
9	0,19	0,96	5,052632
11	0,21	1,07	5,095238

Строим следующие характеристики:

• I_вх=f(U_вх) — входная вольтамперная характеристика;

• К_I=f(I_вх) — зависимость коэффициента передачи по току от входного тока, где коэффициент передачи по току определяется по следующей формуле:

• К_I=I_вых/I_вх;

• t_ф=f(I_вх), t_сп=f(I_вх) – зависимости длительности времени фронта и времени спада при работе в ключевом режиме от входного импульсного тока. На вход схемы необходимо подать с внешнего генератора прямоугольные импульсы частотой 10кГц и амплитудой 10В относительно катода светодиода, расположенного внутри транзисторной оптопары. Одним каналом осциллографа необходимо поочерёдно наблюдать ток на входе (pA1) и напряжение на выходе схемы (pV2);

• I_к=f(U_кэ) — выходные характеристики фототранзистора (зависимость тока коллектора I_к от напряжения коллектор–эмиттерU_кэ) при нескольких фиксированных значениях входного тока транзисторной оптопары I_вх.

Входная вольтамперная характеристика представлена на рисунке 30

Рисунок 30 – Входная вольтамперная характеристика оптопары

Зависимость коэффициента передачи по току от входного тока представлена на рисунке 1.3

Рисунок 31– Зависимость К_I=f(I_вх)

Рисунок 32– Выходные характеристики фототранзистора I_к=f(U_кэ)

Зависимости длительности времени фронта и времени спада при работе в ключевом режиме от входного импульсного тока представлены на рисунке 1.5

Рисунок 33– Зависимости: t_ф=f(I_вх), t_сп=f(I_вх)

Вывод: В данной работе ознакомились с принципом действия транзисторной оптопары, изучили схемы включения и построили характеристики оптопары.

Фототранзистор обладает внутренним усилением фототока.

Транзисторные оптопары находят преимущественное применение в аналоговых и ключевых коммутаторах сигналов, схемах согласования датчиков с измерительными блоками, для гальванической развязки в линиях связи, оптоэлектронных реле. Примером могут служить оптопары типа АОТ110, АОТ127.

Лабораторная работа № 13