Задание № 4(пример)

Фотодиоды могут работать в одном из двух режимов:

1. без внешнего источника электрической энергии (вентильный, фотогенераторный или фотогальванический режим);

2. с внешним источником электрической энергии (фотодиодный или фотопреобразовательный режим

Ток, протекающий через фотодиод, можно записать в следующем виде:

где I_ф– фототок;

I₀ – тепловой токp-n-перехода;

U– напряжение на диоде. Общий вид ВАХ фотодиода представлен на рисунке 5.

При разомкнутой внешней цепи R_H = , I_общ= 0 легко получить напряжение при холостом ходе, которое равно фото ЭДСU .Статическая интегральная токовая чувствительность при монохроматическом световом потоке определяется отношением

Для фотодиода, работающего в фотодиодном режиме удобно использовать вольтовую чувствительность (В/лм).

Рисунок 5. Общий вид ВАХ фотодиода.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Задание №1

Рассчитать и построить вольтамперную характеристику идеализированного кремниевого диода в пределах изменения напряжения от – 10 до + 0,8 В при Т = 300 К и обратном токе насыщения, равном I₀. Величина константы= 0,026 В.

для Т = 300 К.

Определить дифференциальное сопротивление R_диф, сопротивление диода постоянному токуR₀для заданных значенийU_пр. ВеличиныI₀, U_пр приведены в табл. 1.

Таблица 1

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I0,нА	0,1	0,2	0,25	0,3	0,5	0,8	1,2	1,5	2,0	3,0

Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
+Uпр, В	0,7	0,65	0,8	0,6	0,67	0,75	0,62	0,72	0,68	0,71

В таблице 1 приведены максимальные значения U_пр.

Расчет значений проводить при следующих значениях:

- U_прот 0 до + 0,5 В дискретно 0,1 В,

- U_прот 0,5 до +0,8 в дискретно 0,05 В

- U_оброт 0 до -10 В дискретно 1В

Задание № 2

Стабилитрон подключен для стабилизации напряжения параллельно резистору нагрузки R_H. Параметры стабилитронаU_cm;I_{cm min};I_{cm max} и сопротивление нагрузкиR_Hприведены в табл. 2. Определите величину сопротивления ограничительного резистораR_огр, если напряжение источника Е₀изменяется отE_min=20 В доE_max=30B. Будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменений напряжения источника Е₀?

Таблица 2

Последняя цифра шифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Iст min, мА	1	1	3	3	5	5	5	5	1	5
Iст max,мА	20	20	25	25	25	25	30	30	20	30

Предпоследняя цифра шифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
RH, кОм	1	1	1,5	1,5	2	2	2,5	2,5	3	4
Uст В	8	9	10	11	12	13	14	8	9	7

.