Билет 13

1 Электрическое измерение- это определение физической величины опытном путем с помощь» измерительных приборов. Системы электроизмерительных приборов. Электромагнитная система -для измерения тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока ( два вида с плоской и круглой катушкой). Достоинства электромагнитных приборов- это дешевизна, простота конструкции, надежность, перегрузки (универсальность по току). Магнитоэлектрическая - для измерения тока и напряжения в цепях постоянного т ока. Действие основано на взаимодействии проводника с током в магнитном поле(высокая стоимость, чувствительность к перегрузкам). Электродинамическая система - для измерения мощности и напряжения в цепях переменного тока ( действие основано на взаимодействии проводника стоком в магнитном поле. Достоинства- измерение в цепях постоянного и .. переменного т ока. Высокая точность измерения). Индукционная система- для измерения . расхода электроэнергии в цепях переменного тока. Взаимодействии вихревых токов; и;; вращающегося магнитного поля. Вибрационная система -для измерения частоты ;тока.; (переменного). Использовано на явлении электромагнита и механического резонанса прибор называют частотомером.

2. К фотоэлементам относятся фоторезистор, фотодиод, светодиод. Принцип действия фотодиода основан на возрастании обратного тока р-n при его освещении. Фотодиод применяется без дополнительных источников питания поскольку сам является генератором . тока, причем сила тока пропорциональна освещенности. Фотодиод с большой площадью перехода предназначен специально для- получения электрической энергии из световой называют солнечными батареями. В фоторезисторе переход коллектор база, представляет собой фотодиод.

Билет 14

1. Фотодио́д — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе.

Фотодиод, работа которого основана на фотовольтаическом эффекте (разделение электронов и дырок в p- и n- области, за счёт чего образуется заряд и ЭДС), называется солнечным элементом. Кроме p-n фотодиодов, существуют и p-i-n фотодиоды, в которых между слоями p- и n- находится слой нелегированного полупроводника i. p-n и p-i-n фотодиоды только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его, в отличие от лавинных фотодиодов и фототранзисторов.

Схема включения фотодиода.

   Фотодиод может работать в фотодиодном и гальваническом режиме.    В фотодиодном режиме p-n переход смещается обратным напряжением величина которого зависит от конкретного фотодиода от единиц до сотни вольт, чем больше смещение тем быстрее он будет работать, и больше токи через него будут течь. Недостаток фотодиодного режима в том, что с ростом обратного тока, в последствии увеличения напряжения или освещения, увеличивается уровень шумов, а уровень полезного сигнала в целом остается постоянным, считается, что в этом режиме диод имеет меньшую постоянную времени.    В фотогальваническом режиме к диоду не прикладывается ни какое напряжение, он сам становится источником ЭДС с большим внутренним сопротивлением. Недостаток фотогальванического режима заключается в ослаблении полезного сигнала с ростом уровня паразитной засветки но уровень шумов не растет, остается постоянным.

   Фотодиодная схема включения.

       Приведенная схема включения фотодиода является универсальной и подходит для тестирования и выбора, применительно к окончательной схеме своей конструкции. Изменяя положение подстроечного резистора, в приведенной схеме, можно протестировать и выбрать оптимальный режим работы фотодиода. Изменяя сопротивление резистора от минимального до максимального, можно подобрать наилучший режим смещения на фотодиоде. Вывернув резистор на минимум, замкнув подвижный контакт на землю, мы переведем схему в фотогальванический режим.  Можно попробовать работу фотодиода и в прямом смещении (он все равно будет реагировать на свет), для этого надо поменять схему включения, перевернув диод. Сопротивление в 50 Ком, не должно дать повредить фотодиод, а по переменной составляющей оно оказывается включенным параллельно с нагрузкой (меньше 5 КОм), и полезный сигнал практически не ослабляет. Конденсатор избавляет нас от постоянной составляющей. Если мы принимаем импульсный сигнал то от постоянной составляющей, которая меняется в зависимости от фоновой засветки, лучше избавится сразу, смысла ее усиливать нет.

2. Полупроводниковый прибор представляет собой двухслойную структуру которая- образуется в одном кристалле. Один слой имеет электропроводность n-типа . а другой р-типа.- В зависимости от выпрямляющего контакта подразделяются на плоскостные и точечно- контактные. Эти слои разделены слоем с собственной электропроводностью,' в нем сосредоточены пространственный заряд, положительно заряженных ионов донорной примеси со стороны полупроводника n-типа, и-отрицательно заряженных ионов акцепторной примеси - со стороны полупроводника р-типа. Этот слой называют запирающий т.к. его электрическое поле препятствует движению основных носителей полупроводников и способствует движению неосновных носителей. В целом эта структура называется n-р переходом или электронно дырочным переходом.