Подготовка к работе

Лабораторная работа относится к теме: ″Фотоприемники″, ″Фотодиоды″. Предварительно необходимо выполнить задания контрольной работы (РГЗ).

В "заготовке" к работе следует описать:

– механизмы фотоэлектрических явлений, понятие о времени жизни носителей; формулы, описывающие измерение фототока со временем;

– строение, характеристики, параметры фоторезистора и влияние различных факторов;

– строение, характеристики, параметры фотодиода и влияние различных факторов;

– схему опыта и методы определения времени жизни носителей;

– осциллограммы сигналов на фотодиоде и фоторезисторе при облучении;

– методику расчета ;

– применение фотоприемных устройств: люксметр, солнечные батареи, оптоэлектронные пары и другие;

– таблицы для испытаний.

Измерения и обработка результатов

1. Установление начальных значений приборов.

Установите на осциллографе следующие примерные значения:

– делитель (Д) -100; усиление (У) - 10 мВ/дел. Амплитуда сигнала определяется: N (дел)УД = N1000 мВ; – развертка (Р): 10 мс/дел; множитель (М): 0,3. Время сигнала определяется: N (дел)РМ = N2 с.

Источник питания фоторезистора выключен.

2. По разрешению преподавателя включите осциллограф и прогрейте его в течение не менее 2 мин. Включите генератор электрических импульсов и прогрейте его в течение 2 мин. Установите начальную частоту 15 - 20 Гц (режим: прямоугольный импульсный сигнал).

Подключите к выходу генератора кабель питания 2 импульсного светодиода, не подключая его к блоку фотодиода и фоторезистора. При прогретом генераторе должно быть видно отчетливое мигание светодиода, по мере увеличения частоты генератора мигание светодиода "прекращается" вследствие инерционности глаза.

Плавно изменяя частоту f электрических импульсов, определите предельную максимальную частоту f_мах, ниже которой глаз воспринимает сигнал как прерывистый, импульсный (табл. 3.8) и выше которой глаз воспринимает световой сигнал как непрерывный.

Проведите испытание не менее трех раз и рассчитайте среднее значение f_{мах ср.}

Таблица 3.8.

Параметр	fмах, Гц	fмах, Гц	fмах, Гц	fмах ср, Гц
Значение	?	?	?	?

3. Исследование параметров электрического сигнала от генератора

Установите на генераторе частоту f ₁ = 100….150 Гц.

Кабель подключите к выходу "Cигнал" на генераторе. Другой разъем кабеля I подключите к входу Y осциллографа. Режим синхронизации осциллографа: "Внутр.". Потенциометры "Уровень" и "Плавное усиление" – в крайнее правое положение).

В том случае, когда на вход Х подается аналогичный сигнал для синхронизации и устойчивого наблюдения импульса на экране осциллографа, следует установить режим синхронизации ″Внеш″.

Таблица 3.9.

Частоты	Параметр	Электрический сигнал от
		генератора	фотодиода	резистора Rизм
f 1 = ? Гц	Т	?	?	?
	tи	?	?	?
		?	?	?
	tф	?	?	?
	tс	?	?	?
	1	-	?	?
	Форма	?	?	?
f 2 = ? Гц	Т	?	?	?
	tи	?	?	?
		?	?	?
	tф	?	?	?
	tс	?	?	?
	2	-	?	?
	Форма	?	?	?
f 3 = ? Гц	Т	?	?	?
	tи	?	?	?
		?	?	?
	tф	?	?	?
	tс	?	?	?
	1	-	?	?
	Форма	?	?	?
 = ср ± 			?	?

При нажатой клавише "" (режим ″≈″: постоянная составляющая не регистрируется) добейтесь появления устойчивого сигнала на экране осциллографа (1-2 периода, амплитуда импульса на экране 2 - 2,5 см).

Зарисуйте форму импульса с обозначением его параметров, определите значения параметров электрического сигнала с помощью осциллографа (табл. 3.9), обратите внимание на период Т, время t_ф переднего фронта и t_с среза (рис. 3.19, д).

4. Повторите испытания п. 3. для частоты f₂ = 2f₁ (табл. 3.9).

5. Повторите испытания п. 3. для частоты f₃ = 3f₁ (табл. 3.9).