Включения фотодиода

На 17.2 представлена схема включения фотоэлемента, которая служит для преобразования светового потока в сигнал постоянного напряжения (тока). При освещении фотокатода в цепи появляется фототок /Ф, проходящий через сопротивление нагрузки RH.

15.2. Два варианта схемы включения фотоэлемента с охранным кольцом

Схема включения фотоэлемента представлена на 6-2. Катод прибора соединяется с минусом источника постоянного напряжения Е, а анод — с плюсом. В цепь анода включается резистор нагрузки Дн. Под действием светового потока фотокатод эмигрирует электроны, которые увлекаются положительным полем: анода.

6-2. Схема включения . фотоэлемента.

Схема включения фотоэлемента представлена на 6-2. Катод прибора соединяется с минусом источника постоянного напряжения Е, а анод — с плюсом. В цепь анода включается резистор нагрузки Дн. Под действием светового потока фотокатод эмигрирует электроны, которые увлекаются положительным полем: анода.

6-2. Схема включения . фотоэлемента.

С* ема включения фотоэлемента.

§ 1.16. Фотоэлементы, действие которых основано на внешнем 'фотоэффекте. Схема включения фотоэлемента с внешним фотоэффектом изображена на 1.15, а. Схема состоит из источника э. д. с.

(компенсационная схема включения фотоэлемента),

Рассмотрим кратко схему включения фотоэмиссионного приемника в измерительную цепь. На 32 представлены схемы включения фотоэлемента и фотоумножителя. В подобных схемах очень важно дравильно подобрать соотношение между сопротивлением нагрузки и параметрами последующей цепи. С увеличением сопротивления >RH возрастает величина сигнала на сетке перовой лампы усилителя, однако в реальных схемах почти никогда не применяются сопротивления больше 10'°— 1012 ом. Это вызвано рядом причин: во-первых, при боль^ ших значениях i/?H сильно возрастают шумы, так как уровень основных видов шума, свойственных фотоэмис-сионньгм приемникам (дробовой, шум Джонсона), прямо пропорционален величине сопротивления; во-вторых, трудно изготовить высокостабильное сопротивление такого номинала; в-третьих, сопротивление нагрузки не должно шунтироваться сопротивлением утечки, последнее с этой целью обычно выбирают в несколько десятков раз больше RH, а это может вызвать пробой сопротивления изоляции лампы или утечки по баллону лампы или фотоприемника.

32. Схемы включения фотоэлемента (а) и фотоумножителя (б).

4.10. Схема включения фотодиода

дырок в области полупроводника с электронной электропроводностью. Под действием электрического поля источника э. д. с. Е эти дырки проходят через электронно-дырочный переход, вызывая увеличение тока в цепи нагрузки. При надлежащем выборе величин обратной э. д. с. и сопротивления резистора Rn ток в цепи фотодиода будет пропорционален освещенности прибора. Полезным сигналом является падение напряжения на резисторе Rn. Принципиальная схема включения фотодиода приведена на 4.6, б.

10.25. Нарисуйте и объясните характеристики фотодиода в вентильном режиме для нескольких световых потоков. Укажите па характеристиках режимы холостого хода и короткого замыкания. Приведите схему включения фотодиода, работающего в этом режиме,

Схема включения фотодиода приведена на 23. Следует отметить, что напряжение источника питания приложено к фотодиоду в обратном направлении. При отсутствии освещенности через прибор протекает небольшой обратный (темновой) ток, который составляет 1—4 мкА для кремниевых и 10—20 мкА для германиевых диодов.

23. Схема включения фотодиода

8.4. Схема включения фотодиода, работающего в режиме фотогенератора (а), его вольт-амперные характеристики (б) и энергетические характеристики в режиме фотогенерации (в)

17.10. Схема включения фотодиода в преобразовательном режиме

Схема включения фотодиода приведена на 4.13. При отсутствии светового потока в цепи проходит небольшой тем-новой обратный ток. При освещении фотодиода ток резко возрастает.

Биполярный фототранзистор может быть включен в схему по-разному. Если подать напряжение между базой и коллектором, сместив коллекторный переход в обратном направлении и оставив эмиттерный вывод неподключенным к схеме, то такое включение бипо: лярного фототранзистора ничем не будет отличаться от схемы включения фотодиода. При поглощении квантов света в базовой и коллекторной областях образуются неравновесные пары носителей заряда (электроны и дырки). Неосновные носители (дырки в я-базе и электроны в ^-коллекторе для транзистора р-п-р-типа) диффундируют к коллекторному переходу, втягиваются существующим там электрическим полем в коллекторный переход и проходят через него, создавая тем самым фототок /ф.

Схема включения фототранзистора ( 14-20, 6) практически не отличается от схемы включения фотодиода -( 14-13, 'б),

Риг. 6,21. Схема включения фотодиода