Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Лабораторна робота № 2 Дослідження фоторезистора
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2009
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Електроніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Дрогобицький механіко-технологічний коледж
Лабораторія основ електроніки і мікроелектроніки
Затверджую:
Заст. директора з навчальної роботи
_______ Ренжин П.М. “___”____2009р.
Лабораторна робота № 2
Дослідження фоторезистора
Розглянуто на засіданні ЦК
___________Протокол № __
“___” ____ 2009р. Голова ЦК ______
Дрогобич 2009 р.
Лабораторна робота №2
Дослідження фоторезистора
1. Мета роботи: Вивчення властивостей фоторезистора шляхом зняття його світлових і вольт-амперних характеристик
2. Схема макета
2.1 Вимірювальні прилади:
Вольтметр(V1)-М42100, 50 В, клас точності 1,5
Міліамперметр (mA) -М42І00, 5 мА, клав точності 1,5.
3. Теоретичні відомості
3.1 Фотопровідність в напівпровідниках. Фоторезистивний ефект.
Збільшення електропровідності напівпровідника під дією оптичного випромінювання називається фотопровідністю.
При освітленні напівпровідника в ньому проходить генерація електронно-діркових пар за рахунок переходу електронів з валентної зони в зону провідності. При цьому питома електропровідність напівпровідника зростає на величину:
Для переводу електрона з валентної зони в зону провідності енергія кванта світла фотона повинна задовольнити умову:
Для рівності (2) можна стверджувати наступне:
Випромінювання з частотою ν < νкр не визиває фотопровідність, так як енергія кванта hν < ΔW недостатня для переводу електрона із валентної зони в зону провідності.
Якщо hν > ΔW , то надлишкова енергія відносно ширини забороненої зони передається електронам у вигляді кінетичної.
Критичній частоті νкр відповідає гранична довжина хвилі:
При довжинах хвиль, більших за граничну, фотопровідність різко падає.
Поглинання енергії світла в напівпровіднику приводить до появи вільних носіїв заряду, при цьому міняється питома електропровідність напівпровідника, а значить і його внутрішній опір.
Зміна електричного опору напівпровідника під дією оптичного випромінювання, що не зв’язано з його підігрівом, називається фото резистивним ефектом.
3.1 Фоторезистори
Фоторезистори – напівпровідникові прилади, опір яких міняється під дією світлового потоку або проникаючого випромінювання. Принцип роботи фото резистора ґрунтується на фото резистивному ефекті.
Конструкція фоторезисторів складається із діелектричної підкладки, на яку нанесено світлочутливий шар напівпровідника, до якого припаяні зовнішні виводи (електроди). Для захисту від вологи світлочутливий шар покривають прозорим лаком. Підкладку з напівпровідниковим шаром розміщують в металічний або пластмасовий корпус, що має вікно для проходження світлового потоку. Для виготовлення світлочутливого шару використовують сульфід кадмію, сірчистий свинець і селенід кадмію.
На рис.2. приведено конструкція фото резистора.
Фоторезистори вмикають в коло послідовно з джерелом напруги і опором навантаження (рис.3.)
Параметри фоторезисторів:
При відсутності світла (ф=0) фоторезистор має великий темновий опір RT і через нього протікає темновий струм:
де Е – е.р.с. – джерела живлення;
RT – темновий опір фоторезистора (ф=0);
RН – опір навантаження.
При наявності світлового потоку (ф > 0) опір фоторезистора зменшується до RС і через нього протікає світловий струм:
Різниця між світловим і темновим струмами визначає фотострум:
Інтегральна чутливість фоторезисторів:
Так як фотострум визначається не тільки світловим потоком, але й прикладеною напругою, то використовують поняття питомої чутливості до одиниці напруги
На рис.4. приведені характеристики фоторезисторів:
а) вольт-амперна: ІФ = f(U) │Ф = const
б) світлова характеристика: ІФ = f(Еосв) │U = const
в) спектральна характеристика
Вольт-амперні характеристики фоторезисторів в робочому діапазоні лінійні, а світлові характеристики – нелінійні.
4. Порядок складання схеми
Подати на макет напруги живлення 5 і 24 В.Вимірювальні прила ди з'єднати з відповідними клемами макета, звертаючи увагу на полярність їх ввімкнення. Після перевірки схеми ввімкнути стенд.
5. Знімання світлових характеристик схема Зняти залежність IФ=f(U) при постійній напрузі на фоторезисторі. Для цього потенціометром R6 встановити задане значення напруги U1 і в процесі експериментів підтримувати її незмінною. За допомогою перемикача SA1 змінювати величину світлового потоку ф в межах від 0 до 6, і користуючись міліамперметром (мА), зняти відліки фотоструму. Дані експерименту записати в таблицю 1.
Табл. 1.
U1,B
ф
1
2
3
4
5
6
ІФ, мА
U2,B
Ф
1
2
3
4
5
6
ІФ,мА
Повторити експеримент, встановивши інше значення напруги фоторезистра U2
6. Знімання вольтамнерних харакеристик фоторезистора
Зняти залежність Іф = f(U)при постійному значенні світлового потоку. Для цього перемикачем SA1 вcтановити задане значення світлового потоку ф1. За допомогою потенціометра R6 встановити 5...7 значень напруги фоторезистора і, кориотуючись міліамперметром (мА), провести відліки фотоструму. Дані експерименту запивати у табл.2.
Повторити експеримент, встановивши інше значення світлового потоку. Ф2
Ф1
U, B
ІФ, мА
Ф2
U,B
ІФ, мА
Табл. 2. 7. Обробка експериментальних даних
На міліметровому папері побудувати світлові і вольт амперні характеристики фоторезистора ФСК-1 і вичислити його інтегральну чутливість при заданій напрузі.
8. Зміст звіту
Найменування і мета роботи;
Принципова електрична схема;
Таблиці експериментів;
Графіки і результати обчислення;
Висновки.
7. Контрольні запитання
Поясніть явище фото резистивного ефекту;
Що таке фото резистор?
Світловий струм фоторезистора;
Темновий струм фоторезистора;
Вольт-амперна характеристика фоторезистора;
Світлова характеристика фоторезистора;
Спектральна характеристика фоторезистора;
Інструкцію склав викладач: Н.М.Щупляк.
30.05.2013 19:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора