Лабораторная работа № 5. Исследование оптоэлектронных приборов.

Целью работы является экспериментальное иследование характеристик фоточувствительных и светоизлучающих приборов.

Краткие теоретические сведения.

Оптоэлектронные полупроводниковые приборы можно разделить на две группы: излучающие и фоточувтсвительные (фотоприемные). К первой группе относятся светодиоды и полупроводниковые лазерные излучатели, а ко второй – фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, фоторезисторы и ряд других.

Светодиод представляет собой прибор с p-n переходами между слоями полупроводниковых материалов, входящих в его состав. Он преобразует энергию протекающего через него тока в электромагнитное некогерентное излучение.

При прохождении через диод прямого тока в зоне p-n перехода происходит рекомбинация электронов и дырок. Этот процесс может сопровождаться электромагнитным излучением с частотой , определяемой соотношением:

(5.1)

где – величина, соответствующая ширине запрещенной зоны полупроводника,– постоянная Планка. Однако, одновременно с данным (излучательным) механизмом рекомбинации действует и безызлучательный, связанный в частности с поглощением энергии кристаллической решеткой. При изготовлении светодиодов его влияние стремятся уменьшить. Эффективность преобразования электрической энергии в световую оценивается величиной, называемой внутренним квантовым выходом. Он определяется отношением числа излученных фотонов к количеству прорекомбинировавших пар носителей.

Как следует из (5.1), длина волны излучения светодиода обратно пропорциональна ширине запрещенной зоны полупроводника. У диодов, из германия, кремния и арсенида галлия, максимум излучаемой энергии приходится на инфракрасную область, и, кроме того, у германиевых и кремниевых диодов велика вероятность безызлучательной рекомбинации.

Для изготовления светодиодов, излучающих в видимом диапазоне, применяются специальные полупроводниковые материалы – фосфид галлия, нитрид галлия, карбид кремния и другие с большой шириной запрещенной зоны. В современных светодиодах используются гетеропереходы, то есть полупроводниковые структуры на основе материалов с разной шириной запрещенной зоны.

На рис. 5.1 приведены зависимости интенсивности излучения светодиодов из различных материалов от длины волны (спектральные характеристики), там же показано условное обозначение светодиода на электрических схемах.

Рис. 5.1. Спектральные характеристики и обозначение светодиодов на электрических схемах.

Вольтамперная характеристика светодиода (рис. 5.2) похожа на характеристику обычного полупроводникового диода. Ее особенность состоит в том, что величины прямых напряжений могут достигать нескольких вольт (из-за большой ширины запрещенной зоны), а обратные напряжения невелики вследствие малой толщины p-n перехода. При электрическом пробое светодиода, вследствие ударной ионизации в объеме p-n перехода также может возникнуть излучение электромагнитной энергии. Однако, интенсивность излучения в таком режиме мала, и он не находит практического применения.

Рис. 5.2. Вольтамперные характеристики светодиодов.

Важной характеристикой светодиода является яркостная, то есть зависимость яркости излучения от величины прямого тока. Яркость определяется отношением силы света к площади светящейся поверхности. Примерный вид такой характеристики приведен на рис. 5.3. Ее загибы на начальном и конечном участках объясняются тем, что при малых и больших токах увеличивается вероятность безызлучательной рекомбинации.

Рис. 5.3. Яркостная характеристика светодиода.

Светодиоды, в отличие от других излучающих приборов (ламп накаливания и т.п.), являются очень быстродействующими (безынерционными). Время, за которое световой поток, формируемый светодиодом при подаче прямоугольного импульса прямого тока, достигает максимума, лежит в пределах от единиц микросекунд до десятков наносекунд.

Светодиоды характеризуются следующими основными параметрами: длина волны максимума излучения или цвет свечения; яркость или сила света при заданном прямом токе; прямое падение напряжения при заданном прямом токе и максимально допустимые прямой ток, обратное напряжение и мощность, рассеиваемая светодиодом.

Фотодиод представляет собой полупроводниковый прибор, p-n переход которого открыт для действия внешнего излучения. Если к выводам полупроводникового диода не подключены внешние источники напряжений, то p-n переход находится в равновесном состоянии. При этом разность потенциалов на выводах диода равна нулю, а на границе раздела слоев полупроводника существует внутреннее электрическое поле, препятствующее перемещению основных носителей через p-n переход.

Под действием электромагнитного излучения (при освещении), в объеме перехода происходит разрыв связей электронов с атомами – генерация электронно-дырочных пар. Данное явление называется внутренним фотоэффектом. Поле p-n перехода будет перемещать образовавшиеся дырки в область p-полупроводника, а электроны соответственно в n-полупроводник, разделяя генерируемые носители. При этом на внешних краях полупроводниковых слоев появится некоторая разность потенциалов («+» на аноде диода, «–» на его катоде) и одновременно на величину этой разности уменьшится высота потенциального барьера p-n перехода.

Генерируемая фотодиодом, под действием света, разность потенциалов, называется фото э.д.с.. Ее величина зависит от светового потока (рис. 5.4), но фото э.д.с. не может превысить контактной разности потенциалов. Это объясняется тем, что направления внешнего и внутреннего полей противоположны и с увеличениемуменьшается суммарное электрическое поле, вызывающее перемещение носителей зарядов. При равенстве фото э.д.с. исила, вызывающая перемещение носителей исчезнет. Величина разности потенциалов, образующаяся на выводах фотодиода при разомкнутой внешней цепи называется напряжением холостого хода.

Рис. 5.4. Зависимость фото э.д.с. и тока короткого замыкания p-n перехода от величины светового потока.

Если выводы диода с освещенным p-n переходом замкнуть накоротко, то по проводнику потечет электрический ток, называемый фототоком , обусловленый направленным перемещением образовавшихся в зоне перехода свободных носителей. Их движение будет происходить под действием внутреннего электрического поля перехода. При освещенном фотодиоде этот ток будет поддерживаться за счет энергии светового излучения, вызывающего генерацию электронно-дырочных пар. При нулевом сопротивлении внешней цепи такой ток называется током короткого замыкания.

Величина фототока , как и величина фото-э.д.с., пропорциональна световому потоку (рис. 5.4), но соответствующая зависимость не имеет ярко выраженного участка насыщения, так как при любом количестве образовавшихся носителей, электрическое поле, воздействующее на них будет равно полю контактной разности потенциалов.

Таким образом при наличии внешних источников света, фотодиод может служить в качестве генератора э.д.с. или тока, т.е. выполнять функции преобразователя световой энергии в электрическую. На этом принципе основано действие солнечных преобразователей (батарей). Описанный режим работы фотодиода (без внешних источников) называется вентильным.

Вольтамперная характеристика фотодиода, т.е. зависимость тока через него от величины внешнего приложенного напряжения определенным образом связана с освещенностью. Очевидно, если p-n переход не освещен, то вольтамперная характеристика фотодиода будет идентична соответствующей характеристике обычного диода. Этой ситуации соответствует график на рис. 5.5 для =0.

Рис. 5.5. Вольтамперные характеристики фотодиода.

При подаче на затемненный фотодиод обратного напряжения через него будет протекать так называемый темновой ток , определяемый, как и для обычного диода соотношением:

(5.2)

где – ток насыщения,– температурный потенциал,- приложенное напряжение. При освещении p-n перехода запертого диода в его объеме и прилегающих областях будут генерироваться пары носителей. Они станут увлекаться внешним электрическим полем к краям полупроводниковых слоев и через диод потечет обратный ток

(5.3)

где – темновой ток,– ток, создаваемый носителями, рожденными электромагнитным излучением (фототок). Этот ток условно имеет отрицательный знак. Так как величина фототока пропорциональна световому потоку , то с ростом освещенности обратная ветвь ВАХ фотодиода будет практически параллельно смещаться вниз, как показано на рис. 5.5. Данный режим работы фотодиода (при обратном смещенииp-nперехода) называется фотодиодным.

Если на фотодиод подать напряжение равное нулю, то это будет соответствовать его короткому замыканию и, как отмечалось ранее, через внешнюю цепь будет протекать некоторый ток, называемый током короткого замыкания .

При смене полярности напряжения на диоде внешнее электрическое поле включается встречно с полем фото э.д.с., что вызывает уменьшение потока носителей через p-n переход и соответственно снижение обратного тока. Когда прямое напряжение достигнет некоторой величины, ток диод прекратится. Величина этого напряжения соответствует режиму холостого хода и будет равна , генерируемой диодом при заданной освещенности и разомкнутой внешней цепи. Дальнейший рост отпирающей разности потенциалов вызовет протекание через диод прямого тока, зависимость которого от напряжения описывается соотношением, аналогичным (5.2) , а суммарный ток будет равен.

Фотодиоды обычно используются как датчики освещенности и работают при обратном смещении, то есть в фотодиодном режиме. Они характеризуются следующими параметрами: – темновой ток (обратный ток затемненного фотодиода при заданной температуре и обратном напряжении);– интегральная, или– дифференциальная фоточувствительность. Последняя часто определяется как отношение изменения обратного тока к вызвавшему его изменению светового потока .

Чувствительность фотодиода зависит от длины волны подающего света. Данная зависимость для фотодиодов, изготовленных из различных материалов и его обозначение на принципиальных схемах приведены на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Спектральные характеристики фотодиода и его обозначение на электрических схемах.

Так как биполярный транзистор представляет собой структуру, содержащую p-n переходы, то управление током в нем, может быть осуществлено не только при изменении соответствующих напряжений, но и путем освещения области базы. Транзистор, для которого предусмотрен такой режим работы, называется фототранзистором. В отсутствие освещенности его вольтамперные характеристики идентичны аналогичным характеристикам обычного транзистора.

Под воздействием светового потока в p-n переходах базовой области будут генерироваться электронно-дырочные пары. Полем запертого коллекторного перехода электроны (для n-p-n транзистора) будут втягиваться в область коллектора, увеличивая его ток. Данная ситуация аналогична работе фотодиода в режиме обратного смещения.

Дырки, возникшие при освещении фототранзистора (n-p-n типа), остаются в базе, увеличивая ее положительный потенциал, что приводит к повышению интенсивности инжекции электронов из эмиттера. Дополнительные электроны, достигнув коллекторного перехода, втянутся его полем в область коллектора и создадут дополнительное приращение коллекторного тока. Полный коллекторный ток фототранзистора при включении его по схеме с общим эмиттером будет описываться соотношением:

, (5.4)

где – сквозной коллекторный ток,– фототок коллекторного перехода, величина которого зависит от внешней освещенности. Из (5.4) следует, что коллекторным током фототранзистора можно управлять как по цепи базы, так и изменяя величину светового потока. Фоточувствительность такого транзистора примерно враз больше чувствительности фотодиода.

Семейство выходных вольтамперных характеристик фототранзистора приведено на рис. 5.7. Там же представлена эквивалентная схема фототранзистора в виде комбинации обычного транзистора и фотодиода.

Рис. 5.7. Вольтамперные характеристики, обозначение и эквивалентное представление биполярного фототранзистора.

Если комбинированное управление током коллектора не требуется, то фототранзистор может не иметь базового вывода. Данный режим работы называется режимом с «оторванной» или свободной базой. Фототранзистор при этом обладает не только максимальной чувствительностью, но и максимальной нестабильностью своих параметров. С целью повышения стабильности вывод базы через резистор может быть соединен с эмиттерным контактом.

Фототиристоры представляют собой переключающие полупроводниковые приборы, напряжение включения которых может изменяться под воздействием на соответствующие p-n переходы светового потока. Условие включения тиристора выглядит следующим образом: , гдеи– коэффициенты передачи эквивалентных транзисторов. В отсутствие освещенности вольтамперная характеристика фототиристора аналогична характеристике обычного переключающего прибора (динистора или тиристора при). Освещение переходов фототиристора вызывает рост токов соответствующихтранзисторов и их коэффициентов передачи. Это приведет к уменьшению напряжения включения структуры, как показано на рис. 5.8. В случае достаточно интенсивного освещения фототиристор будет включен при любом значении прямого напряжения, как и тиристор при токе управления большем тока спрямления.

Рис. 5.8. Вольтамперные характеристики и обозначение фототиристора.

Таким образом, подав на затемненный фототиристор некоторое напряжение, а затем кратковременно осветив p-n переход, прибор можно перевести во включенное состояние. Выключить фототиристор, как и обычный переключающий прибор, удается лишь при уменьшении анодного тока до значения, меньшего, чем ток удержания. Фототиристор может иметь и дополнительный вывод – управляющий электрод, что позволяет включать его при подаче как электрического, так и светового сигнала.

Фоторезистором называется двухэлектродный полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от внешней освещенности. В отличие от ранее рассмотренных приборов, фоторезистор не содержит выпрямляющих переходов и является линейным элементом, т.е. его вольтамперная характеристика описывается при любой полярности напряжения соотношением:, где– ток, протекающий через фоторезистор,– сопротивление при заданной освещенности. Вольтамперные характеристики фоторезистора и его обозначение на электрических схемах приведены на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Вольтамперные характеристики и обозначение фоторезисторов на электрических схемах.

Основными параметрами фоторезистора являются: темновое сопротивление (сопротивление при световом потоке), кратность изменения сопротивления, равная отношению темнового сопротивления к сопротивлению при заданной освещенности. Фоторезисторы, как и фотодиоды, неодинаково реагируют на световые потоки с разными длинами волн. Наиболее чувствительными к инфракрасному излучению являются фоторезисторы, изготовленные из селенида и сульфида свинца, а при работе в видимом диапазоне используются фоторезисторы из селенида и сульфида кадмия.

Излучатель света и фотоприемник могут помещаться в один корпус, образуя прибор, называемый оптроном или оптопарой. В зависимости от комбинаций излучателей и приемников света существуют различные виды оптронов. Структура и обозначения на принципиальных схемах некоторых из них приведены на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Обозначение на электрических схемах различных видов оптронов.

Описание лабораторной установки.

Установка для проведения лабораторной работы № 5 «Исследование оптоэлектронных приборов» состоит из лабораторного и измерительного стендов, внешний вид передних панелей которых приведен на рис.1.8 и 5.11.

Лабораторный стенд содержит в своем составе регулируемый источник питания с диапазоном изменения выходного напряжения 015В и ограничителем тока нагрузки на уровне 60мА. Тумблер включения источника питания, ручка регулировки напряжения и выходные гнезда размещены в правой части панели лабораторного стенда. Там же расположена кнопка с надписью «Выкл. Е», при нажатии которой выходное напряжение отключается от гнезда с маркировкой «+».

Кроме этого имеются два источника тока, величины которых задаются соответствующими переключателями. Ток базы может устанавливаться равным нулю, 0,1мкА, 1мкА, 10мкА, а ток второго источника– 0, 0,5мА, 10мА, 20мА и 30мА.

В данной лабораторной работе исследуются характеристики светодиодов АЛ336Б (VD1) с красным, АЛ336Г (VD2) с зеленым сетом свечения и инфракрасного светодиода АЛ107А (VD3).

Резистор номиналом 680 Ом служит для ограничения величины прямого тока через светодиоды. Кроме этого проводится исследование фотоприемников различного типа, входящих в состав оптронов диодного АОД101А (U1), транзисторного АОТ128А (U2), тиристорного АОУ103В (U3) и резисторного ОЭП10 (U4). Резисторы (величиной 1 кОм) и(величиной 10 кОм) используются при исследовании оптрона в режиме передачи аналоговых сигналов, проводимом в работе № 6.

Включение лабораторного стенда осуществляется тумблером «Вкл.». О функционировании источника питания свидетельствует загорание зеленого светодиода, расположенного у данного тумблера.

Порядок проведения лабораторной работы.

1. Домашняя подготовка.

В ходе домашней подготовки требуется, пользуясь справочной литературой, определить и записать в рабочую тетрадь основные параметры исследуемых в данной работе полупроводниковых приборов. Кроме того, необходимо зарисовать схемы для проведения измерений и таблицы для записи результатов исследований.

2. Проведение лабораторной работы.

2.1. Исследование вольтамперных характеристик светодиодов.

Собрать, используя диод VD1, схему, приведенную на рис. 5.12.

Рис. 5.12. Схема для исследования прямой ветви вольтамперной характеристики светодиодов.

Установить ручку регулятора напряжения в крайнее левое положение (); предел измеренияPV1 – 1,5В, предел измерения PA1 – 10мА. Включить питание лабораторного стенда.

Увеличивая вращением ручки регулятора вправо напряжение источника питания, провести измерения зависимости падения напряжения на диоде от величины прямого тока, устанавливая его значения равными: 0мА, 1мА, 3мА, 5мА, 10мА, 20мА, 30мА, 40мА, 50мА. Заполнить полученными данными первую строку таблицы:

(мА)	0	1	3	5	10	20	30	40	50
(В)										VD1
(В)										VD2
(В)										VD3

Провести аналогичные измерения для диодов VD2, VD3. Их подключение необходимо проводить при обесточенном лабораторном стенде.

Собрать, используя диод VD1, схему, приведенную на рис. 5.13.

Рис. 5.13. Схема для исследования обратной ветви вольтамперной характеристики светодиодов.

Установить предел измерения PA1 – 0,1мА, PV1 – 15В. Изменяя регулятором запирающее напряжение на диоде, провести измерение обратного тока и заполнить первую строку таблицы:

(В)	0	1	3	6	9	12	15
(мА)								VD1
(мА)								VD2
(мА)								VD3

Провести аналогичные измерения для диодов VD2, VD3.

2.2. Исследование вольтамперных характеристик фотодиода.

В цикле данных исследований используется арсенид-галлиевый фотодиод, входящий в состав диодного оптрона U1.

2.2.1. Исследование прямой ветви вольтамперной характеристики фотодиода.

Собрать схему, приведенную на рис. 5.14.

Рис. 5.14. Схема для исследования прямой ветви вольтамперной характеристики фотодиода.

Установить регулятор напряжения в крайнее левое положение (), переключатель, задающий ток– в нулевое состояние, предел измерения вольтметраPV1 – 0,75В, миллиамперметра PA1 – 10мА.

Увеличивая выходное напряжение источника питания, задать прямые токи фотодиода равными указанным в таблице на рис. 5.15, измерить падение напряжения на нем и заполнить полученными данными первую строку таблицы.

Устанавливая переключателем с надписью «I» значения тока светодиода равными 5, 10, 20 и 30мА и, тем самым, увеличивая освещенность фотодиода, провести аналогичные измерения.

(мА)	0	1	2,5	10	20	30	40	50
(В)									мА
(В)									мА
(В)									мА
(В)									мА
(В)									мА

Рис. 5.15. Таблица для записи результатов исследований прямой ветви вольтамперной характеристики фотодиода.

2.2.2. Исследование напряжения холостого хода и тока короткого замыкания фотодиода.

Отсоединить от схемы (рис. 5.14) источник питания и, задавая ток через светодиод равным 0,5, 10, 20 и 30мА, измерить значения напряжения холостого хода фотодиода при его работе в вентильном режиме. Зафиксировать полученные результаты в таблице:

(мА)	0	5	10	20	30
(В)

Для измерения тока короткого замыкания собрать схему, приведенную на рис. 5.16. Задавая токи через светодиод в соответствии с указанными в вышеприведенной таблице, измерить величины токов короткого замыкания фотодиода и занести полученные результаты в нижнюю строку таблицы.

Рис. 5.16. Схема для измерения тока короткого замыкания фотодиода при его работе в вентильном режиме.

2.2.3. Исследование промежуточной ветви вольтамперной характеристики фотодиода при работе в вентильном режиме.

Собрать схему, приведенную на рис. 5.17.

Рис. 5.17. Схема для исследования вольтамперной характеристики фотодиода.

Задать ток светодиода равным 5 мА. Изменяя напряжение на выходе источника питания, установить ток через фотодиод равным нулю. Данное напряжение должно быть близко к измеренному ранее значению при соответствующем токе светодиода. Уменьшая напряжение до нуля, провести измерения токов фотодиода для трех-пяти его значений и занести полученные результаты в таблицу:

(В)								0
(мА)	0

Величина прямого тока при нулевом напряжении источника питания должна быть близка к соответствующему значению . Провести цикл аналогичных измерений для токов через светодиод, равных 10, 20 и 30мА.

2.2.4. Исследование обратной ветви вольтамперной характеристики фотодиода.

Собрать схему, приведенную на рис. 5.18.

Рис. 5.18. Схема для исследования обратной ветви вольтамперной характеристики фотодиода.

Установить ток через светодиод равным нулю, напряжение источника питания – близким к нулю, предел измерения PV1 – 15В, предел измерения PA1 – 0,1мА.

Провести измерения зависимости обратного тока фотодиода от величины запирающего напряжения и заполнить соответствующими данными первую строку таблицы, приведенной на рис. 5.19. Устанавливая ток через светодиод равным 5, 10, 20 и 30мА, проделать аналогичные измерения и результаты занести в ту же таблицу.

(В)	0	1	3	6	9	12	15
(мА)								мА
(мА)								мА
(мА)								мА
(мА)								мА
(мА)								мА

Рис. 5.19. Таблица для записи результатов при исследовании обратной ветви вольтамперной характеристики фотодиода.

2.3. Исследование выходных характеристик фототранзистора.

В ходе данных исследований используется фототранзистор, входящий в состав транзисторного оптрона .

Собрать схему, приведенную на рис. 5.20.

Рис. 5.20. Схема для исследования выходных характеристик фототранзистора.

Установить токи иравными нулю, ручку регулятора напряжения – в крайнее левое положение, предел измеренияPA1 – 0,1мА, предел измерения PV1 – 15В.

Провести измерения тока коллектора транзистора при напряжении источника питания, равном 0, 1, 3, 6, 9, 12 и 15В, и результаты занести в соответствующую строку таблицы, приведенной на рис. 5.21. Устанавливая токи базы равными 1, 5 и 10мкА, провести аналогичные измерения для неосвещенного транзистора (при = 0). Записать полученные результаты в соответствующие строки таблицы.

Установить ток светодиода равным 20мА и провести цикл аналогичных измерений.

(В)	0	1	3	6	9	12	15
(мА)
(мА)								мкА
(мА)								мкА
(мА)								мкА
(мА)									мА
(мА)								мкА
(мА)								мкА
(мА)								мкА

Рис. 5.21. Таблица для записи результатов исследования выходных характеристик фототранзистора.

2.4. Исследование фототиристора.

При выполнении данного пункта используется фототиристор, входящий в состав тиристорного оптрона .

Собрать схему, приведенную на рис. 5.22.

Рис. 5.22. Схема для исследования фототиристора.

Установить ток через фотодиод равным нулю, ручку регулятора выходного напряжения – в крайнее левое положение, предел измерения PV1 – 15В.

Увеличивая напряжение источника питания, попытаться включить тиристор. Если он включен, то загорится светодиод VD2. Измерить величину . Уменьшить напряжение питания до нуля и нажать кнопку «Выкл. Е» для перевода тиристора в исходное состояние. Задавая ток светодиода равным 2, 5, 10 и 20мА, провести аналогичные измерения и результаты занести в таблицу:

(мА)	0	2	5	10	20
(В)

Установить ток светодиода равным нулю. Выключить тиристор. Задать максимальное напряжение источника питания и, последовательно увеличивая ток через светодиод, включить тиристор. Попытаться выключить его путем снижения тока светодиода до нулевого значения.

2.5. Исследование фоторезистора.

При выполнении данного пункта лабораторной работы исследуются характеристики фоторезистора, входящего в состав оптрона .

Собрать схему, приведенную на рис. 5.23.

Рис. 5.23. Схема для исследования фоторезистора.

Установить ток равным нулю, ручку регулятора напряжения – в крайнее левое положение (), предел измеренияPV1 – 15В, PA1 – 0,1мА.

Изменяя напряжение на фоторезисторе, провести замеры протекающего через него тока и результаты занести в первую строку таблицы, приведенной на рис. 5.24. Последовательно увеличивая значения токов через лампочку накаливания, провести аналогичные измерения и записать результаты в соответствующие строки таблицы.

(В)	0	3	6	9	15
(мА)							мА
(мА)							мА
(мА)							мА
(мА)							мА
(мА)							мА

Рис. 5.24. Таблица для записи результатов исследований вольтамперной характеристики фоторезистора.

Изменить полярность напряжения источника питания и измерительных приборов (собрать схему, приведенную на рис. 5.25). Провести цикл аналогичных измерений и результаты зафиксировать в таблице.

Рис. 5.25. Схема для исследования вольтамперной характеристики фоторезистора при обратной полярности напряжения.

3. Обработка экспериментальных результатов.

3.1. Обработка результатов, полученных при выполнении пункта 2.1.

Построить на одном листе миллиметровки прямые и обратные ветви вольтамперных характеристик исследованных диодов, взяв масштаб по оси токов и напряжений для прямой ветви 5мА/см, 0,5В/см и, соответственно, для обратной ветви 0,1мА/см и 1,5В/см.

3.2. Обработка результатов пунктов 2.2.12.2.4 лабораторной работы.

Построить на одном листе миллиметровки семейство полных вольтамперных характеристик фотодиода при различных уровнях освещенности, задаваемых током светодиода. Масштаб по оси токов для прямой ветви вольтамперной характеристики выбрать равным 5мА/см, по оси напряжений 0,1В/см. При построении обратной ветви масштабы взять равными 0,1мА/см и 1,5В/см. Отметить на характеристиках величины напряжений холостого хода и токов короткого замыкания.

По данным, полученным в пункте 2.2.2, построить зависимости и, где– ток через светодиод. Масштабы по осям, на которых откладываются значения соответствующих величин, выбрать равными 5мА/см – по оси токов; 0,1В/см – по осии 0,2мА/см – по оси.

3.3. Обработка результатов, полученных при выполнении пункта 2.3.

Построить на одном листе миллиметровки семейство выходных характеристик фототранзистора при различных значениях тока светодиода. По оси напряжений масштаб выбрать равным 1В/см, а по оси токов 2мА/см.

3.4. Обработка результатов пункта 2.4 лабораторной работы.

Построить зависимость напряжения включения фототиристора от тока светодиода, выбрав масштаб по оси токов 2мА/см, а по оси напряжений 3В/см. Объяснить полученные при выполнении данного пункта результаты.

3.5. Обработка результатов пункта 2.5.

Построить на одном листе миллиметровки семейство вольтамперных характеристик фоторезистора при обоих полярностях подаваемого напряжения, выбрав масштаб по оси токов 5мА/см, а по оси напряжений 3В/см.

Определить по данным характеристикам сопротивление фоторезистора в области нулевых значений напряжений при разных освещенностях, построить график зависимости сопротивления фоторезистора от величины тока, протекающего через источник излучения.