Экспериментальная установка

Экспериментальная установка выполнена в виде отдельного прибора, структурная схема которого представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Структурная схема прибора

Установка включает двенадцать функционально законченных блоков: 1 – фотоприемник; 2 – усилитель-ограничитель; 3 – измерительное устройство; 4 – датчик частоты световых импульсов; 5 – формирователь прямоугольных импульсов; 6 – формирователь временного интервала; 7 – генератор тактовых импульсов; 8 – делитель частоты; 9 – счетчик; 10 – блок дешифраторов; 11 – блок индикации; 12 – блок питания.

В качестве фотоприемника выбран фоторезистор ФСК-1, включенный последовательно с нагрузкой. Синусоидально модулированный поток света, падающий на рабочую поверхность фоторезистора, создается вращающимся диском с отверстиями, расположенными на одном уровне с фоторезистором.

Источником светового потока служит лампа накаливания. Сигнал с нагрузки подается на усилитель-ограничитель 2 и далее на измерительное устройство 3.

Частота модуляции светового потока регулируется в диапазоне 60-500 Гц за счет изменения скорости вращения диска. Следовательно, можно снять частотную характеристику фоторезистора . Для точного измерения частоты модуляции светового потока использован цифровой метод с выводом информации на световое табло.

В качестве датчика частоты световых импульсов 4 выбран фотодиод. Сигнал с фотодиода поступает на формирователь прямоугольных импульсов 5, с выхода которого импульсы поступают на формирователь временного интервала 6, сюда же поступают импульсы с частотой ƒ = 1 Гц с делителя частоты 8. Задающий генератор частотой 100 Гц имеет кварцевую стабилизацию частоты. С выхода формирователя импульсы поступают на счетчик 9, далее на дешифраторы 10, которые управляются цифровым индикатором 11.

Проведение эксперимента

1. Проверить установку. Ручку «Частота» установить в крайнее левое положение, ручку «Амплитуда» в среднее положение, предел измерения в положение х2.

2. Включить шнур питания в розетку с напряжением сети 220 В, 50 Гц.

3. Нажать клавишу «Сеть». Измерительный прибор, установленный на передней панели, должен показать минимальное значение сигнала, что соответствует максимальному значению частоты световых импульсов.

4. Плавно вращая ручку «Частота» вправо, установить частоту на световом табло в значение ƒ = 60 Гц.

5. Ручкой «Амплитуда» установить на измерительном приборе отклонение 90-100 делений. Это значение принять за .

6. Снять зависимость показаний от частоты в диапазоне ƒ = (60-350) Гц. Частоты, кратные 50, пропускать. Отсчет значений частоты производить через 5-10 секунд после установки выбранной величины.

7. После завершения измерений выключить прибор.

Обработка результатов

1. Рассчитать и построить частотную характеристику . На этом же графике и в том же масштабе построить типовую частотную характеристику фоторезистора ФСК-1 (см. Приложение).

2. Из соотношения найти релаксационное время жизни носителей заряда.