4 Пример выполнения лабораторной работы

а) Собираем схему, приведённую на рисунке 1.1.

- снимаем вольт-амперную характеристику при освещённости E = 200 лк, результаты измерений сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Вольт-амперная характеристика фоторезистора

U, В	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
I, мА	0,02	0,10	0,17	0,28	0,48	0,73	1,00	1,28	1,58	1,88	2,20	2,51	2,84	3,21

Вольт-амперная характеристика фоторезистора приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Вольт-амперная характеристика фоторезистора

- снимаем световую характеристику при рабочем напряжении на фоторезисторе U = 14 В, результаты измерений сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Световая характеристика фоторезистора

Е, лк	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220
I, мА	0,20	0,38	0,55	0,77	1,04	1,28	1,76	2,23	2,82	3,42	3,92

Световая характеристика фоторезистора приведена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Световая характеристика фоторезистора

- снимаем спектральную характеристику при рабочем напряжении на фоторезисторе U = 14 В и различных монохроматических фильтрах в источнике света, результаты измерений сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Спектральная характеристика фоторезистора

Цвет	Красный	Зелёный	Синий
λ, нм	656	576	486
I, мА	2,31	1,16	1,02

Спектральная характеристика фоторезистора приведена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Спектральная характеристика фоторезистора

- снимаем зависимость фототока фоторезистора от температуры при рабочем напряжении на фоторезисторе U = 14 В и освещённости E = 200 лк, результаты измерений сведены в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 – Зависимость фототока фоторезистора от температуры

Т, оС	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85
I, мА	3,18	3,15	3,14	3,13	3,11	3,10	3,09	3,07	3,04	3,02	2,99	2,96	2,85

Зависимость фототока фоторезистора от температуры приведена на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Зависимость фототока фоторезистора от температуры

- Определим интегральную чувствительность К_и фоторезистора:

К_и = I_ф / Ф

К_и = 3,21 / 200*0,0025 = 6,42 мА/л*м

- Определим удельную интегральную чувствительность К_у фоторезистора

К_у = I_ф / ФU

К_у = 3,21 / 200*0,0025*14 = 0,23 мА/л*м*В

- Определим сопротив­ление фоторезистора при освещении

R_с = U_р / I_с

R_с = 14 / 3,21 = 4361 Ом

- Темновое сопротивление фоторезистора согласно справочнику 3,3 Мом

- Определим относительное изменение сопротивления для рабочего напряжения U = 14 В и освещённости Е = 200 лк

- Определим температурный коэффициент тока фототранзистора

б) Собираем схему, приведённую на рисунке 1.2.

Получаем на экране осциллографа устойчивую релаксационную кривую, приведённую на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Релаксационная кривая

Получаем:

- Постоянная времени нарастания – τ_н = 80 мс;

- Постоянная времени спада – τ_сп = 40 мс;

- Время, соответствующее уменьшению напряжения на сопротивлении R_н в два раза – t₁ = 24 мс;

- Постоянная времени спада фототока τ (релаксационное время жизни носителей заряда)

τ = 24 / ln2 = 35 мс