Светоизлучающие диоды (СИД)
 |
Рис. 1.4.4 Обозначение, схема включения и ВАХ СИДа
Светодиоды являются оптоизлучающими полупроводниковыми приборами, которые преобразуют электрическую энергию в оптическую. В зависимости от материала, из которого изготовлен прибор, излучаемая оптическая энергия может находиться как в видимой части спектра, так и в невидимой.
СИД – это полупроводниковые приборы, с p–n–переходом, в которых при протекании через них прямого тока, при рекомбинации носителей зарядов выделяется лучистая энергия. Обозначение, схема включения и вольт – амперная характеристика СИДа (например, АЛ102Б) показаны на рис.1.4.4.
СИД АЛ102А, цвет свечения красный;
СИД АЛ102В, цвет свечения зеленый;
СИД АЛ1074, ИК–диапазон.
На основе СИД выпускают цифро – буквенные индикаторы. Примером может служить одноразрядный индикатор АЛ304В (зеленый), АЛ304Г (красный). Число сегментов 7, Uпр=3 В, Iпр=10 мА (одного сегмента).
Оптроны
Оптоэлектроника – это самостоятельная область электроники и микроэлектроники. Оптоэлектронные устройства используются для генерации, преобразования, запоминания и хранения информации.
Основной элемент оптоэлектроники – оптрон (оптопара). Это электронный прибор, в одном корпусе которого заключены источник лучистой энергии, оптический канал и приемник лучистой энергии. Следует заметить, есть оптроны с открытым оптическим каналом.
Передача информации с помощью оптронов обеспечивает высокую помехозащищенность, быстродействие (0...100 МГц), гальваническую развязку входных и выходных цепей. Оптроны хорошо согласуются с цифровыми индикаторными микросхемами.
В оптронах в качестве источника излучения обычно используются арсенид – галлиевые СИДы и фотоприемники на основе кремния, так как они хорошо согласуются по спектральным характеристикам. Это обеспечивает оптимальную передачу сигнала с входа оптрона на выход.
В качестве фотоприемников в оптронах используются все вышеописанные фотопринимающие приборы. Различные типы оптронов приведены на рис.1.4.5: а – резисторный, б – диодный, в – транзисторный (биполярный), г – транзисторный (полевой), д –
динисторный, е – тиристорный и т.д.
Усредненные характеристики оптронов приведены в таблице 1.4.5
 |
Рис.1.4.5 Оптроны
Таблица 1.4
| Оптроны | Передаточная характеристика | Быстродействие tвкл. (выкл) |
| диодный | KI =0,5...2,5 | 20...1000 нс |
| транзисторный (биполярный) | KI =10...50 | 2...5 мкс |
| транзисторный (биполярный составной) | KI =300...700 | 30...50 мкс |
| тиристорный | Iвкл.мин=20...200 | 15...200 мкс |
| резисторный | Rт/ Rс=104...106 | 20...1000 мкс |
Контрольные вопросы
1. Что называют оптроном?
2. Какова область применения оптронов?
3. В чем преимущества оптронов перед приборами с электрической связью?
. Вывод. В первом разделе рассматривается элементная база электроники. Изучение p – n –перехода и его основных свойств позволяет выделить основные группы полупроводниковых диодов, работающих на этих свойствах. Подробно изложены принцип действия и устройство биполярных и полевых транзисторов, их характеристики, параметры, схемы включения. Уделено внимание элементам оптоэлектроники.