4. Содержание отчета

4.1. Исследуемая схема.

4.2. Экспериментальные данные в виде таблиц.

4.3. Экспериментальные ВАХ тиристора.

4.4. Расчетные значения основных параметров тиристора.

4.5. Выводы по результатам исследования.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1. Какова структура и принцип работы тиристора?

5.2. Назовите условия отпирания и запирания тиристора.

5.3. Почему закрытое состояние тиристора устойчиво?

5.4. Сохраниться ли открытое состояние тиристора при снятии сигнала управления?

5.5. Каковы преимущества бесконтактного переключения электрических сигналов?

5.6. Как определить основные параметры тиристора по его ВАХ?

5.7. Приведите примеры использования тиристоров в электронных схемах.

Лабораторная работа № 6

«Исследование оптоэлектронных приборов»

Цель работы:изучение принципа действия и характеристик светоизлучающих и фотоприёмных приборов; определение основных параметров оптоэлектронных приборов.

1. Теоретические положения

Принцип действия фотоэлектронных приборов основан на явлениях внутреннего и внешнего фотоэффекта.

Внутренний фотоэффект – это изменение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниках при их освещении. При внутреннем фотоэффекте, в отличие от внешнего, оптически возбужденные электроны остаются внутри освещенного тела, нейтральность которого не нарушается. Внутренний фотоэффект приводит к возникновению разности потенциалов между участками освещаемого тела, т.е. генерированию фото-ЭДС (в фотодиодах) и изменению проводимости (в фоторезисторах).

Внешний фотоэффект – испускание веществом электронов под действием светового излучения.

К оптоэлектронным приборам относятся светоизлучающие приборы (лампы накаливания, светоизлучающие диоды и т.д.), фотоприёмные приборы (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры и т.д.).

1.1. Фоторезистор

Фоторезистор (ФР) представляет собой прибор из полупроводника одной проводимости, конструкция которого схематично показана на рис 6.1. Полупроводниковый слой (1) наносится на пластинку из диэлектрика (2). Поверхность полупроводника покрывается пленкой прозрачного лака для защиты от влаги. От концов полупроводникового слоя делаются выводы (3).

ФР изготавливают из сернистого свинца (серия ФСА), селенида кадмия (ФСД) и др. При подаче внешнего напряжения и отсутствии освещения в цепи ФР протекает темновой ток I_Т. При освещении полупроводника, в нем появляется значительное количество дополнительных подвижных носителей заряда (пары электрон-дырка). Повышение концентрации свободных носителей заряда приводит к увеличению электропроводимости вещества, следовательно сопротивление ФР падает и по цепи протекает световой токI_С. РазностьI_С-I_Т=I_Ф- получила название фототока.

ВАХ фоторезистора показана на рис. 6.2, а. Зависимость его сопротивления от величины светового потока R_Ф=f(Ф) представлена на рис. 6.2, б.

Фототок определяется как разность темнового и световоготоков

Недостатками ФР являются:

- большая инерционность, которая составляет 1^цы - 10^кимкс и зависит от световой предыстории;

- сильная температурная нестабильность;

- высокий уровень собственных шумов;

- нелинейность световой характеристики.

К достоинствам ФР относятся:

- высокая чувствительность к световому потоку (S =dI_Ф/dФ - спектральная чувствительность);

- простота конструкции и использования, что определяет их использование в качестве датчиков для регистрации наличия светового потока, а также в качестве приемников излучения в резисторных оптопарах.