Шпоры к семинару по оптоэлектронике (Шпоры к экзамену), страница 2

!дя кремкпезьп< т}отод:одов гр**ли*лаячастотас0п{п меп}герц'. д,,я гер!'апЁевых _ €д!||{и]&!л?|в|Б| йё)ц][е!цно у!евъп11|1тоя,г||гат€рц.0э пршедено яг1' ршцгЁке- н|.<эоготок фзова!1 ген€ряруъшпл' в б'лтас.й 6азынеРавповесяьлмц носит€л'!ип. 0н гФопщ|{ионал€ясветовощ, п0;0ц _пФа[9[ру сагейсгва вБ'(о!п5л( хщак:ери9ж' .}и]гог[!|вБгх вБп(ошп[хд1!','0сйёр!с,'п!к фо1отраязкс'!Фа в сх9меобороте сшт.. Ф9к:!.стоРа. €вс*овая}!Р$еР91шс.а$_ зав|{симостът0ка ко'1лект0ра огФ0г0граязяст0рахаРш$€р.6'тп1всвзпового потока!6--{Ф) .гшейа то.,|ько шрп !,и]1ьп( токо{' €'уве.тивеякмсветоц0понос*|!ел€й.

в- фос'{вх(дк}тся кфФФ|пщ€й1цчщ* и рое|э}' !{о|щеггРб{'{8' ве@вовее|{ъп(повы!!|!|ется верягноотъ }о( Ркомоина!щщпере|Фса гиюк1ещпи фотора:г*ястор; флпго пропорщои;:влия9ве[овоговФ!о|фцар),ва€:!$я'3авйс..ыос{ь коял€ктФР'{отэт9к*Фг|1::1,,.. :|:-:.;;!-.:.4*.:]$;:8'-',}!!=._ |]:; :1з*':1-:.:*Ё:'];.:!'-:ъ.*ё;*.*];6ЁЁ*!!!:1*Ё*:,1,{*я..*: э1*;,!!:]:.!11.:11-. :: , ,' :!.;'.1!.1._.[";],;,:,'|1!._1};.а , .: ':;:..:[ ::;'|1 :!!,:::!';:!'Ф}"!.]:!ъ.*::].1-::!::-,}];: !:'.:_:.']!з;Ё]__..]|1.

-..:1-.'!....1ъ;] ;':.|{.':.]_|'{1!.::'1:, ; !,:.;;1 .,:!.['.9л\9й!;];.:;.:.:].€('птрош|(оггго-ггары,. | п|'ь! о']тронов' |{сФ]едованные в.фт0рнойрабсгге.||щелаготтыехфактври9ги!с|.^('птоолектроннш! пара' ц;ш о!!трц, содФжгг свет0и3]|!|чате,1ь иФотоприемн1ль конструктивно свваннне чеРез оптичесщ/!о сред/ норазв'(и|!ны€ -гальвапи[1ески. (]!гг0пФа используется как элементэ'1ек'Р.лчес|юй разв'вки в цн(ррвьп( и имщ/льснь1х устрйства)ьусгройсвах переда1'и а:адлоговьгх сигналов.

0т{а явлляется соста3яь!мэлем8кт0х отг!|ч€ск|.)( микросхем.€уществует. неско]тько т!с1ов_о|г!Ронов.лайраторнойрботе б'ььпи #сследоват:ът диодньгй,р9зистоРяь1й и тиРис1вРньтй опгроны. }ги щи вида оптроновсглича|0тся только тип||ми (рпопрнемников. 8 диодном опФоне втачестве фотоприемшика испогльзуется- фогодиод, в резисторном{ютор€звстор' а в 1три9торпош - фото1ирисгор. во в качествеу.Р-сзетонзщдате,1я вспо.,тьзу|0тоя светодио.Фл' лазерь| и другпе и}щдате.'1я.€тепеньвоздействия гзщцате!1я на фогофиемнлй (пеЁйаточнаях4акгврис:тка) опреде,|яется оля ё||йнь!х ш йранзтспорныт оггроновкоэфициектом пе'едачп тока &:|*/1*, о].я' ре3цс!порных оптроновотно|шением темнового сопрогивленпясвсговомуиливепи.тпллой све1эвог1о со11рог|ш.т[е|{ия &' 0ля пцР11с,поРных оптронов шинииал!ь|{ым входнъ|м ток0м' оо€спет1иваю|щ{п' спрямл€ниехФакт€ристики,ь*.

(}огогярпс:ор вк,!!очается' ес.гпл вхофой токпр€выоит т0к спрямлен1{я.,\шо0ные оп,,'роны' и!к}тав''|ив1юмые почтиискпк)ч!{т€'1ьно о испо.,|ьзов'|нием о-|п-сбогопоиемников. 0т'1ича!отсянаябоьшшш быогродейогвзем (вплоБ до Б.д"#;=!0{ с), но знатегпле (1сосгав][яет един}д_(ы прце!]т0в' и по9т0му необходимо усилениефотос*сгнапа 0]на пз -вФк|{ых особенносЁй днод.1ых огпРонов _способность раб0гать в фоговеггпшьпом ре2киме без подачи вне1ппегонащюкен!{я.. на фопощиемн:л<.

фи згом оптров выступ.}ет как\ к\"|0. 1_'|ггРонь[. -!1мцльснь{е хар:}квристики'|{ос.,ЁдовапЁъ!€ вл:!оораторной раоот€ в ш(()птоолекгроннм парц 8ди 'тояснение.о|1тро|{' содФ]к!'т св9г0!з}$д|!$€}ьиФ0топриемшкк' конструкт|{вно связаннь|е чФез оптячесву[о сред/ но0тпопараиспо]1ьзу€тслка'сра3в'3аяные ..га.]|ьва|{и|!ески'з1емевтэлекцшпеской р!х}в'вкя в 1п4фровых п пплщйсньо< ус,пройсгвацустроиствах пеЁдачи .}па}логовБлх ситвалов' 9на являэлся составннмв ла6ораюрлтой рбогерассматрива€тся рабч1 резис:орногодиодя]тго огпрнов вимгу'тъсном релс{ме.

Ё!а вход о!ггоцФъ' поступает элек:ричес:спйспг}1ал' например имщ/.}тьс т0ка !я (см. рнсушок)' треофазуеьъп!светоиз.щд!атепем в имщ,'тьс свет0вого погока. 6ветовой пмшулъсэлеме|тюм оптг[т€ск|п( м*}Фосхем'ии&щд!ается на рабпей йине волнъд в нащавлении фтоприемт!:лка(Рорма вьп(од{ого и}лгцльса то'с| в отвооите.]|ьнь;х вел.'.!'!яах показана|!а рисуш(е. Бысродействпе о!т[ронов в ,!мщ.'|ьс|!ю( схемахоценивае1т' сунмарнь]м времен€м перк,|1оче|{ия {"1+"*+1**.

Брмяперек'11очения р€звсгор|{ого о|ггрона зна:!ите]1ьно пРвосход|т вРмяпер€к'||очения дподяог0 оггрна. р-|_п 9грукур4 ис[к}'|ьз),емая вФогощяемник!!!\ диод{ь$( огтроно-в' о0еспечша9г ма',!о€ вр€мя жизнинос*г:влей' т8к как д|!ке ф!1 небольгпп< обр*гт*ос сме{ения:с в !ооласти возникает снльное электрическое поле' и гецер}Фуемые свет0мт1екгроны и ,щ|рки за счет дрейфа бысгоо !'ассасывак)тся.Р1яерщ;ояность диодного оптропа моясег бьггь ме'нее |Р...:о_|' с.

8рез!.!сторном о|ттроне под дейсгвием свет0вого изцчешя обрачлпсгсясвй)од|ь!е носите'!и' время ж|вни к0к}ры'( з1{ачпте,|ъпо цреюсход{гвремя жизви яосит€лей в фсггодиод_е.' так как в фогорезистор процессразделени'| восителей с после4глощейщкомбинащей не прпсхо2|ллт.12.вуправ::яемъй :гзо;тироваш*лй ||ст0*ш1( !|итания.

Резлстпорные оп,пРоныхФакг€р.изу|отся -гпл*ейность:о и симм€гр!{|{вость'о вьп<одной в6льтампервоп хара|сгеристпки' отс)пствием вн}4?енн|о( 3,{€, высокой|Фаш{ость|о отно!шения ф.\",цо облцдйлот очень значител:ьнойинт1цонность:о (+*ч*1=|0'...10-' с). 7шрастпорные оп,прон11 оче}'ьудооны в (силово1о) оптФлектронике: опи с одипаковь!м успехомпр{поднь| д.}!' 'комщпа]щи сильн0точны!( цепей (0-;50...1зш в'!;4.1...32, А).

9прв;ляясто.]ть знат!вт8.пьнъплй мощносгями вяатр}зк9 тир1{ск'р!|ьлс ощроны по вход/ пр:!кти1!сскй совмест|1ы си|{тегра'ъяы!}] схе*ам'{ !чч€1п{е ь*с9сгав'!яег щ9яг|{{мт::шлпа*шлер). Фотогиристщ осгается во вк:йченном состоянйи послеснятп', вх0]нок' ситн!!'в. }ю свойсгво истгопБзуется Ёеко10рымгинтегра'1ьными схемами. ||ердатошле хщакгерисгшси тппи[{ньтхооразцов огпронов приведеяы ва рпч.пке.|1. (д'ото | 15с.

устргствоппр,т|||]ш!праооты.с зарфовой связьло (|13€) наиболеепер!!е|сг8нъл к!к многоэлементньте с}оюприемнялот совр€меннойопт(влектронпки. 0ни ппирко прилпен.ш<!твя в совремепл.пой йфрововапараг)||!е видеФ_и (рото-съемки как ф0гочувствштель}ф'|е мащп{ьт. БсовРм€ннь1хфогоаппщатах применяк}тся фйо-твс,щфрвьтхсодерй|щ{е до 27 м.гп*' !м{'[{-элеме!пов. Фого-1Б€ предсташт}дот собойоогочвствтггельные приборымагр|пу (:тш:ейпуло и]и .щумершуо) одш*аковьтх м$|_элемептов,р:!споло!кс8ных на криста'1пе так близко друг к друц, {гто ме!(д.сосед{и!дп- элементами возникает сввь (ем. рпсупок).

фи:тцшдсйсги{' фсг0_пзс закпюча€тся в следпойем. Ёсли к какому_то изэлекгрдовщпложеноотрш$ге''Бно€напряжение' товщпповФхноствой зоне пощпроводшса образуется-обедненная область(свобод}|ьлеэлецР.}шдвытес!{я!0гоя вгщбькристалла),предсгав'1я|о|ддя сюоой п0генци&,ъщдо яму для дырок. 8оздействиесвета ввзыва€т генеращ{!о носитепей заряда в т{)']1ще полупрвод{и|Ф'ооразу[ощиеся дыр1с| пр}ггягива|отся к Ф!шице раздела диэлеггрик _9олупровод|{'к_ Ё лока'1пзу|отся в-т0!.ком приповерхностном слое.Ёапсацтливаемый в потелщальп:ой яме ф'дпрпорщ,1она,|еносвещ9нности эл€ме!тта 9гог заряд можег щангъся достатот!но до]|го,пока ртомблпла{юняые прцессы пе грйедп к ек) исчезновепи|о(<стирани*о> инфрмации). &ликакой-й момент времени кэлекгрд/' сос€днему с рассм^тФив{|емым,- пРи.'!о)кить- отрицате'1ьноенапр']кеняе оо]ть[шеи амши'|уд!' т0 ооразуется 0о'|е€ г'уоок.ш!|к}те1щ|{а'тьная яма и дъФки пФет€ка,отв ш€е.

йзменяя нуя<лъпм о6разомвупрац'|я|ощие на]|р$ке|{ия на электродаь мо)кно ос)дцеств}ггьнщравле1шу|о пер€дачу иряда вдо][ь поверх}!Фти от струкуры кв|ш|оть до вывода его из |Фиста]1ла. }йгляддо зто видно напр!0дере цехгакп*ой с!стемь| (см. рисуток), в которой в исходномсост0янни.-под вапряэ|(ением хранеппя [,!.

находится кацдый щегпйэлекгрод (!'4'7 и лр.' подсое.щтле;т+гые к ппйне 1). 8 следгпощем такте ксос€.щ!я!| элекгродам (шина 2) прик.'1а!ъ{в:Ётся 6отпее выоокоевапря]кение о}ишрва!{ия [-]. > шщ; что приво.щг к перет€ка!{и!озарядовых пакетов. Ёакочец в щетъём п|кте нш1рлкение йа цлинс 2снижяется до нащокен|б| храненпя. йтак, хралптвшаяся в яяейках \,4,7н др. шфрмация оказыва€тся перносенной на одия 1!1аг вправо иподг0гош!снной к новому оерсяосу _ по]1нь[й цлткл закончон.

8о всевре1,|я раоотъ[ на ост:}'|ьньо( электродах (ш{на 3) поддерж|ивает€янебопьшое отрицатепьное налр'шкение {,* < шФ, обеспеФтвадощеесгруктреобе'щеше всей поверхяости поггупроводнийпослабленлерекомбиналщонньлк эффкгов'ф!кптнеского ос)ддествленпяпередачи и вывода зФящ!9и ш(Ррмацин щ|!оталл до]п1кен содержатьэлемекты' 0тли!|ные от |[3€-элейенгов (р-п-переходыпо кра5гм строц_т.п.).1аки'м ооразом,г3ёформирватвли имщльоовпрс'1ц|пствепное распРеделение п|{т€всивпости света щеобразуется вре.,!ьеФ э.,|екгрически)( зарядов' локш|изук)щ|о(ся в п'иповеохностной-фяив||араьлелры |Ё}€,объяснеше.исс.гвдоваш*елаборторнойрбови:ос8 лаборагорвой рбогв бы:пл псс'|едшаш| та.ше |1*раметрш с}сгъ1вс,как нФ{Р{Р€к|внФ"тъ п€реказарядов' пеРв|!о*Ф!|Фъчувсгз8те]Бно9!и 1}сгояиеец заввсшдослъ п(роговой чувс|зг|€'Бл!осгпот вренеяг накоп]те}ш]{' зав|{си[.остъ ш!к*,в}ес.вФб дпашауваосвещеаности ог времени |!ако!|лешъ семейстъо свет_спгца'ьпьо(характ€рис{ш( и завис-имость ч.вс1в'ггелъвости по напржению отвремени нако|1ления' !{еэфепсттпвн.ос,пъ ,'ереносапот€ри_щппер€нос€щкомбшашошптвзарядазщйвщРшФгз ячсйо в япей9.