39. Оэ. Фототранзисторы: принцип работы, характеристики, применение.

ФТ позволяют получить больший по мощности выходной сигнал, то транзистор VT2 м.б. более мощным. Эта схема заменяет схему сост. транзистора.

40. Оптоэлектронные приборы. Фототиристоры: принцип работы, характеристики, применение.

Рассмотрим четырёхслойную p-n-p-n структуру фототиристора.

Структура освещается равномерно по всей площади, которая расположена параллельно плоскостям p-n переходов. К структуре приложено прямое напряжение (положительный полюс к аноду, отрицательный к катоду). В статическом режиме (при протекании постоянного тока) по закону непрерывности тока можно записать для тока через центральный переход П2:

I_П2=(I_К0+I_ф2)+(1+I_ф1)*α₁+(1+I_ф3)* α₂

откуда получим

I*(1 – α₁ – α₂)=I_К0+I_ф1*α₁+I_ф2+I_ф3*α₂

где I_ф1 - I_ф3 – фототоки, возникающие вследствие разделения соответствующими p-n переходами генерированных излучением носителей; α₁, α₂ – коэффициенты передачи по току p₁-n₁-p₂ и n₂-p₂-n₁ транзисторов.

При отсутствии освещения, то есть при I_ф1= I_ф2= I_ф3=0, получим выражение для ВАХ фототиристора в случае двухэлектродного (динисторного) включения, которое определяет темновую характеристику фототиристоров. При освещении ток I, протекающий через структуру, будет определяться совместным действием фототоков I_ф через переходы и собственным током коллекторного (центрального) перехода I_К0. Можно сказать, что величина

I _ф1*α₁+I_ф2+I_ф3*α₂, которая изменяется с изменением уровня освещённости, играет роль тока управления в обычном тиристоре, то есть при воздействии потока излучения изменяется напряжения включения фототиристора. На рисунке приведено семейство ВАХ фототиристора, освещаемого монохроматическим излучением, параметр семейства – поток излучения Ф.

Тиристоры в основном применяются в составе тиристорных оптопар. Их применение:

1. гальваническая развязка;

2. управление мощными тиристорами;

3. использование в качестве силового ключа.

41. Оптопары: резисторные и диодные. Схемотехнические примеры применения в технике.

Оптроны - состоят из излучающего и фотоприемного приборов, между которыми обеспечена электрическая связь и электрическая изоляция.

В кач-ве источника оптического излучения прим-ся инфракрасный излучающий прибор(λ=0,38-0,76, среднее значение λ=1мкм)

Р езисторные оптопары:

Фоторезистор(ОЭП)

ИИД(инфракрасный излучающий диод)

Электропроводность фоторезистора не зависит от полярности приложенного напряжения, а зависит от мощности опт-го излучения. Электропроводность увеличивается при увеличении концентрации пар е-дырка.

Г енерация оптич.излучения осущ. ИИД.

Схема упр.вкл-ем эл-люминесцент.источником излучения.

Схема для поддержания к.у. ОУ на оптимальном уровне. Если Uвых <Uсмещ излуч.диода, то оптрон не оказывает влияния на работу ОУ. К.у. определяется Rос. При включении излуч.диода включается фоторезистор и за счет понижения ООС => понижается к.у. ОУ и Uвх понижается, оставаясь const.

Диодные оптопары:

П

ИИД

рим-ся в кач-ве гальван.развязки. Обозначение: АОД. Фотодиод в такой оптопаре может работать в 2 режимах. При приложении прямого U – фотогенер. режим работы с наведением ЭДС на выводах диода. При приложении обратного U режим работы будет фотодиодным-увеличение обрат..тока происх за счет мощного оптич.излучения излучающего диода. Быстродействие диодной оптопары осущ-ся за счет…, кот.включ. в себя i-слой собств.пров-ти п/п Si, включ. между P и N областью. За счет этого увелич. напряженность поля и распред-е пар е-дырка осущ-ся с большой скоростью.

Гальван.развязка(когда электрич.связь не желательна)