Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 78
Текст из файла (страница 78)
4-й элемент обозначения — число, указывающее порядковый номер разработки црнбора (от 01 до 99); 5-й элемент обозначения — буква, указывающая делепне технологнческого типа на'группы (от А до Я)'. Например: КТ540А — кремниевый транзистор средней мощности, средней частоты, номер разработки 40, группа А.
17-13. Лабораторная работа. Снятие характеристик транзистора Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с содержанием 1 17-9 — !7-11. План работы !. Ознакомиться с приборами, необходимыми длн выполнения работы, и записать их основные технические данные. 2. Собрать схему (рис. 17-3!) и показать ее руководителю. 3. Прн разомкнутой входной пепи установить напряжение на кол. лекторе !ук, = — 3 В и измерить начальный обратный ток коллектора !ко.
Повторить измерения прн других значениях напряжений !у„а и убелиться, чта ток / е остается неизменным. 4. Установить значение Уаз = 0 и, изменяя напряжение между базой и змнтгером !Уез от нуля до 230 мВ ступенями по 30 мВ, измерить ток базы 74. 474 Повторить наблюдения сначала при напряжении Укэ = — 5 В, а затем при нанряжении !7«э = — 10 В, ' Наблюдения записать в табл. 17-1. Рис. 17-31.
Схема соединения для снятия характеристик транзис- тора. По полученным данным нос~ронге три входные статические характеристики уб = 7!!уб„) при !У„, = сонэ!для транзистора, соединенного по схеме с рбнтим змиттером. Таблица 17-! 5. Установить ток базы уб = бб мкд и, изменяя напряжение на коллекторе !7«э от нуля до — 12 В ступенями по 1 !4, измерить ток коллектора.
Таблица 17-2 Уб — — !ба мкА ' И на- б' мкд /а=400 мкд б м«Л гг=1зз б м«Л =.2О мкА баюгк, ', денна и«, 44«ю к' мд мЛ «э н 4'кэ' В нэ' В гк, мЛ ээ В к' мЛ 2«' мЛ мЛ, 16' № на. ба ю- дення о — 1 — 2 — а — 4 — з — а в -1 — 2 — з — 4 — э -б о — 2 — 3 — 4 — з -э Повторить наблюдения сначала при токе базы 1з — — 100 мкА, а затем при токе 1а = 150 мкА. Наблюдения записать в табл. !7-2. По полученным данным построить три выходные статические характеристики 1 =1(11„,) при 1з сопи.
Глава восемнадцатая Фотоэлектронные приборы и электронные реле 48-4. Езотовнементы с внешним фотоэффентом Ф от о э л е мент о м называется электро- вакуумный, полупроводниковый илн иной электроприбор, электрические свойства которого (сила тока, внутреннее сопротивление, или э. д. с.) изменяются под действием падающего на него светового излучения.
В зависимости от среды, в которой происходит движение электронов, фотоэлементы делятся на три класса. Вакуумные или электронные фатов л е м е н т ы, в которых движение электронов происходит в вакууме. Газон а пол не нные или ионные фотоэ л с и е и т ы, в которых при движении электронов в разреженном газе происходит ионизация атомов газа. П о л у п ро в о д н и к о в ы е — в которых освобожденные электронЫ увеличивают проводимость элементов или создают э. д. с. В электронных и ноиных фотоэлементахиспользуется внешний фотоэффект. Внешний фотоэффект, называемый иначе фотоэлектроннЬй эмиссией, как указывалось (Э 13-4), заключается в том, что источник излучения сообшает части электронов вещества дополнительную энергию, достаточную для выхода их из данного вещества в окружавшую среду (вакуум нли разреженный газ).
В фоторезисторах (фотосопротнвлепиях) используется внутренний фотоэффект. В н у т р е н н и й ф от о э ф ф е к т заключается в том, что источник излучения вызывает увеличение энергии у части электронов вешества ионизацию части атомов и образование новых носителей зарядов — свободных электронов 476 н дырок, вследствие чего электрическое сопротивление вещества уменьшается. В полупроводниковых фотоэлементах — фотодиодах и фототриодах используется фотоэффект возникновения э.
д. с. в р-и-переходе вследствие разделения полем перехода. электронно-дырочных пар, возникающих под действием падающего на переход светового потока, Фотодиоды могут работать нли в режиме с источником внешнею напряжения или в режиме без источника питания, сами являясь источниками э. д. с. Наиболее распространенными электронными фотоэлементами являются кислородно-цезиеоые и сурьмяно-цезиевые.
г Р ,Рнс. 18-1, Электронный фото- Рнс. 13-2. Схема включеннр фо. нлемент н его условное обо. тозлемента. значение. Электронный кислородно-цезневый фотоэлемент (рис. 18-1) состоит нз стеклянной колбы, в которой создан вакуум. Внутренняя поверхность колбы, за исключением небольшого «окна» для прохождения света в колбу, покрывается слоем серебра (подложка), на который наносится полупроводниковый слой окиси цезия — катод фотоэлемента К. У сурьмяно-цезиевых вакуумных фотоэлементов подложка выполняется нз сурьмы, на которую наносится полупроводниковый слой.
Анод А в фотоэлементах изготовляется в виде кольца, так как он не должен преграждать путь световому потоку к катоду. Ионные фотоэлементы изготовляются только кислородно-цезиевыми. Они отличаются от электронных только тем„ что колба после откачки воздуха заполняетсн аргоном нри низком давлении. Соединив фотоэлемент с сопротивлением нагрузки )с, н источником питания (рис. 18-2), получим на фотоэлементе 4«тз аподное напряжение У„а между анодом и катодом электрическое поле, Если через окно фотоэлемента на его катод будет падать световой поток, то эмиттированные электроны под действием сил поля будут перемещаться от катода к аноду.
Таким образом, в цепи установится фототок, который будет проходить в течение всего времени освещения катода. Зависимость фототока 1ф от светового потока Ф при неизменном напряжении источника э. д. с., т. е. 1ф = 7" (Ф) при У = сопз1, называется с вето во й х ар актер нет и кой. маЯ во бо 20 40 го 0 . 1 2лмо ог ог долм Рис. 18-3. Световые Характеристики. а — электронного фотоэвемента; и ионного фотоэле мента. Для электронного фотоэлемента она линейна (рис. 18-3, а): 1ф — БФ, Для ионного фотоэлемента она нелинейна (рис. 18-3, б).
В ионном фотоэлементе ионизация электронами атомов газа увеличивает поток электронов, т. е. увеличивает ток фотоэлемента. Отношение тока г„усиленного за счет нонизации газа к первичному электронному фототоку 1ф, называется к о э ф ф и ц и е н т о и г а з о в о г о у с иления К, = 1,/)ф. Чем больше газа введено в фотоэлемент, тем больше коэффициент К„. Обычно он равен 4 — 6. Одним из важных параметров фотоэлемента является его интегральная чувствительность, 478 представляющая собой отношение фототока, выраженного в микроамперах к световому потоку белого света, выраженному в люменах (лм), получаемому от стандартного источника света.
Интегральная чувствительность Я = 1,/Ф. Для электронных фотоэлементов она составляет 20— 120 мкА/лм, а для ионных !50 — 250 мкА/лм. Фотоэлектронная эмиссия, а следовательно, и фототок фотоэлемента зависит от длины волны ) светового излучения % 00 00 40 20 аг дц 00 00 гм а) Рис. 18-4. Спектральные характеристики электронных фотоэлеыентои. (5 13-4), поэтому, кроме интегральной чувствительности, пользуются понятием спектральной чувствительности. Спектральной чувствительностью называют отношение фототока к световому потоку заданной длины волны т.
е. /Оь мкА За=в ерл ' Зависимость чувствительности фотоэлемента от длины волны падаюшего на фотоэлемент светового потока постоянной величины называется с и е к т р а л ь н о й х арактеристнкой элемента, т.е. Ба = / ().) прн Фь = сопз( и (/, = сопл(. Из рис. 18-4 видно, что у сурьмяно-цезиевого фотоэлемента селективный максимум находится в области голубых и зеленых лучей (Л = От4 —: 0,5 мкм). У кислородно-иези- ' 479 !э=((У,) пРи Ф=сопз1 нелинейны. При увеличении напряжения фототок сначала растет быстро, а затем рост его замедляется и, наконец, почти совсем прекращается (режим насыщения).
У вольт-амперных характеристик. (рис. 18-6) ионных фотоэлементов при увеличении анодного напряжения после мал 80 10 тз о зз 1ро ао газ 8 П Зэ тар 1ЭЗ ГЭО а Рис, !84. Вольт.амперные характеристики ионного фотоэлемента. Рис. 18.5. Вольт-ампернаа, характеристики электрокар. го фотоэлемента. горизонтального участка, кривая цоднимается вследствие ионизации. Одним из свойств фотоэлементов является их утомляемостпь, т. е. изменение параметров в зависимости от времени эксплуатации.
Вследствие малой величины фототока, который можно получить от, фотоэлемента (порядка нескольких микроампер), онн обычно применяются совместно с ламповыми нли полупроводниковыми усилителями. Фотоэлементы нашли широкое применение в различных областях электроники, автоматики, телевидения, звукового кино, измерительной техники и т. д. Простейшие схемы применения фотоэлементов рассмотрены в 8!8-4. Фотоэлектронный, умножитель это фотоэлемент с внешним фотоэффектом, фототок которого усиливается за счет вторичной электронной эмиссии, ' евого элемента имеется два селективных максимума прн Х = 0,35 мкм и при Х = 0,8 мкм.
Вольт-амперные характеристики (рис. 18-5) электронного фотоэлемента, выражающие зависимость В стеклянном баллоне (рис. 18-7), кроме катода К и анода А, расположен ряд вторичных катодов — эмиттеров К„ К„и т. д., поверхность которых' покрыта эмиссионным составом. Каждый следующий друг за другом катод имеет потенциал примерно на 100 В выше предыдущего.
Каждый вторичный катод — эмиттер излучает вторичных электронов больше первичных электронов, его бомбардирующих. Рис, 18-7. Схеме фотоэлеитрониого умножители и его ооовнвчение. Отношение числа вторичных электронов к числу первичных называется коэффициентом вторичной эмиссии о," имеющим значение 3 — 4. Таким образом, выходной ток , фотоэлектронного, умцожителя с п вторичными катодами будет о", но максимальный выходной ток фотоэлектронного умножителя не превышает десятков миллиампер. Чувствительность фотоэлектронного умножителя достигает 100 А/лм. Фотоэлектронные умножителн применяются для измерения малых световых потоков примерно до 10 ' лм. Отечественная промышленность выпускает фотоэлек- тронные умножители с различным числом ступеней (ФЭУ-1 — ФЭУ-19).
18-2. Фотореаисторы Ф о т о р е з и с т о р о м (фотосопротивленнем) называется прибор, электрическое сопротивление которого резко изменяется под действием падающего на пего излу. чения. Поглощение лучистой энергии полупроводником приосвещении фоторезистора вызывает ионизацию атомов и увеличение числа свободных носителей заряда электронов и ' дырок, что вызывает уменьшение его сопротивления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
