14-04-2020-ЭЛЕКТРОНИКА-1.1-ГЛАЗАЧЕВ (1171923), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Конструкция высокоэффективного светодиода белого света LuxionСветодиоды кроме высокой светоотдачи, малого энергопотребления и возможности получения любого цвета излучения имеют и ряд других замечательных свойств.Отсутствие нити накала благодаря нетепловой природе излучения светодиодов обусловливает длительный срок службы. Производители светодиодов декларируют срок службы до 100000 часов.
У ламп накаливания средний срок службы составляет 1000 часов, у люминесцентных в большинстве случаев срок службы ограничивается 10...15000 ч. Отсутствие стеклянной колбы у светодиодовопределяет очень высокую механическую прочность и надежность.Малое тепловыделение и низкое питающее напряжение гарантируют высокий уровень безопасности, а безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда нужно высокое быстродействие.Сверхминиатюрность и встроенное светораспределение определяют другие, не менее важные достоинства.
Световые приборы на основе светодиодов оказываются компактными и удобными в установке.Не следует забывать об экологичности светодиодов (отсутствии у них ртутьсодержащих компонентов по сравнению с люминесцентными лампами), а также отсутствии электромагнитных излучений и помех, что крайне важно в современных условиях ужесточения экологических норм.Единственный недостаток светодиодов на сегодняшний день – их цена. Пока что один люмен,излучённый светодиодом, стоит в 100 раз выше, чем галогенная лампа.Во всех устройствах, требующих передачи информации знаками определенного цвета: автодорожных и железнодорожных светофорах, панелях управления в автомобилях и самолетах, заднихогнях автотранспорта, дорожных световых табло, фонарях аэродромных полос, цветовые характеристики светодиодов имеют существенные преимущества перед обычными лампами. Они не требуютцветных светофильтров; они лучше различимы глазом, поскольку близки к монохроматическим источникам света.
Как источники «цветного» света светодиоды давно обогнали лампы накаливания сосветофильтрами. Так, световая отдача лампы накаливания с красным светофильтром составляет всего 3 лм/Вт, в то время как красные светодиоды сегодня дают 50 лм/Вт и более.116А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1.
Конспект лекций6.4. Оптоэлектронные устройстваЭлементами оптоэлектронных устройств являются фотоэлектронные приборы, рассмотренныевыше, а связь между элементами не электрическая, а оптическая. Таким образом, в оптоэлектронныхустройствах практически полностью устранена гальваническая связь между входными и выходнымицепями и практически полностью устранена обратная связь между входом и выходом. Комбинируяэлементы, входящие в оптоэлектронные устройства, можно получать самые различные их функциональные свойства.
На рис. 6.35 представлены конструкции различных оптронов.Рис. 6.35. Конструкции оптроновПростейшим оптоэлектронным устройством является оптрон.Оптрон – это устройство, объединяющее в одном корпусе светодиод и приёмник фотоизлучения, например фотодиод (рис. 6.36).Входной усиливаемый сигI вхI выхнал U вх поступает на светодиод иpвызывает его свечение, котороеGaAs nпо световому каналу поступает наU вхEфотодиод.
Фотодиод открываетсяpnи в его цепи протекает ток подSiдействием внешнего источника E . Эффективную оптическуюU выхсвязь между элементами оптронаабосуществляют с помощью средствРис. 6.36. Структура фотодиодного оптрона (а)волоконной оптики – световодов,и схема его включения (б)выполненных в виде жгута из тонких прозрачных нитей, по которым сигнал передаётся за счёт полного внутреннего отражения с минимальными потерями и с высокой разрешающей способностью. Вместо фотодиода в составе оптронаможет быть фототранзистор, фототиристор, фоторезистор.На рис. 6.37 представлены условные графические обозначения таких приборов.абвРис. 6.37.
Оптроны: а – транзисторный; б – тиристорный; в – фоторезисторныйДиодный оптрон используется в качестве ключа и может коммутировать ток с частотой610 ...10 7 Гц и имеет сопротивление между входной и выходной цепями – 1013...1015 Ом.Транзисторные оптроны благодаря большей чувствительности фотоприемника экономичнеедиодных. Однако быстродействие их меньше, максимальная частота коммутации обычно не превы-шает 10 5 Гц.
Так же как и диодные, транзисторные оптроны имеют малое сопротивление в открытомсостоянии и большое в закрытом и обеспечивают полную гальваническую развязку входных и выходных цепей.Использование в качестве фотоприемника фототиристора позволяет увеличить импульс выходного тока до 5 А и более.
При этом время включения составляет менее 105 с, а входной ток включе117А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийния не превышает 10 мА. Такие оптроны позволяют управлять сильноточными устройствами различного назначения.Выводы:1. Работа оптоэлектронных приборов основана на принципе внутреннего фотоэффекта – генерации пары носителей заряда «электрон – дырка» под действием светового излучения.2. Фотодиоды обладают линейной световой характеристикой.3. Фототранзисторы имеют большую интегральную чувствительность, чем фотодиоды, благодаря усилению фототока.4. Оптроны – оптоэлектронные приборы, в которых обеспечивается электрическая изоляциявходных и выходных цепей.5.
Фотоумножители позволяют резко увеличить фототок за счёт применения вторичной электронной эмиссии.Контрольные вопросы1. Что такое внешний и внутренний фотоэффект?2. Какими параметрами характеризуется фоторезистор?3. Какие физические факторы влияют на световую характеристику фоторезистора при большихсветовых потоках?4. Каковы отличия в свойствах фотодиода и фоторезистора?5. Как в фотоэлементе происходит непосредственное преобразование световой энергии в электрическую?6.
Каковы отличия в принципе действия и свойствах фотодиода и биполярного фототранзистора?7. Почему тиристор может управлять относительно большими мощностями, чем допустимаямощность рассеяния самого фототиристора?8. Что такое оптопара?ПРИЛОЖЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВДля унификации обозначений и стандартизации параметров полупроводниковых приборов используется система условных обозначений.
Эта система классифицирует полупроводниковые приборы по их назначению, основным физическим и электрическим параметрам, конструктивнотехнологическим свойствам, виду полупроводниковых материалов. Система условных обозначенийотечественных полупроводниковых приборов базируется на государственных и отраслевых стандартах. Первый ГОСТ на систему обозначений полупроводниковых приборов – ГОСТ 10862–64 был введен в 1964 году.
Затем по мере возникновения новых классификационных групп приборов был изменен на ГОСТ 10862–72, а затем на отраслевой стандарт ОСТ 11.336.038–77 и ОСТ 11.336.919–81. Приэтой модификации основные элементы буквенно-цифрового кода системы условных обозначенийсохранились. Данная система обозначений логически выстроена и позволяет дополнять себя по мередальнейшего развития элементной базы.Основные термины, определения и буквенные обозначения основных и справочных параметров полупроводниковых приборов приведены в ГОСТах: 25529–82 – Диоды полупроводниковые.
Термины, определения и буквенные обозначенияпараметров. 19095–73 – Транзисторы полевые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров. 20003–74 – Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров. 20332–84 – Тиристоры. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.1. Условные обозначения и классификация отечественных полупроводниковых приборовСистема обозначений полупроводниковых приборов по ОСТ 11.336.919–81 «Приборы полупроводниковые. Система условных обозначений», которая состоит из 5 элементов.
В основу системыобозначения положен буквенно-цифровой код.118А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийПервый элемент. Первый элемент (буква или цифра) обозначает исходный полупроводниковый материал, на базе которого создан полупроводниковый прибор. Для приборов общегражданского применения используются буквы Г, К, А и И, являющиеся начальными буквами в названии полупроводникового материала. Для приборов специального применения (более высокие требованияпри испытаниях, например выше температура) вместо этих букв используются цифры от 1 до 4.
Втабл. П.1 приведены обозначения для первого элемента.Таблица П.1Исходный материалУсловные обозначенияГерманийКремнийСоединения галлия (например арсенид галлия)Соединения индия (например фосфид индия)Г или 1К или 2А или 3И или 4Второй элемент. Второй элемент – буква, обозначает подкласс полупроводниковых приборов.Обычно буква выбирается из названия прибора, как первая буква названия (табл. П.2)Таблица П.2Подкласс приборовДиоды выпрямительные, универсальные, импульсныеТранзисторы биполярныеТранзисторы полевыеВарикапыТиристоры диодныеТиристоры триодныеТуннельные диодыСтабилитроныСверхвысокочастотные диодыИзлучающие оптоэлектронные приборыОптопарыУсловные обозначенияДТПВНУИСАЛОТретий элемент.
Третий элемент – цифра, в обозначении полупроводниковых приборов,определяет основные функциональные возможности прибора. У различных подклассов приборовнаиболее характерные эксплуатационные параметры различные. Например, для транзисторов – эторабочая частота и рассеиваемая мощность, для выпрямительных диодов – максимальное значениепрямого тока, для стабилитронов – напряжение стабилизации и рассеиваемая мощность, для тиристоров – значение тока в открытом состоянии.
В табл. П.3 приведены значения цифр в третьем элементе условных обозначений для различного класса полупроводниковых приборов.Таблица П.3УсловныеНазначение прибораобозначенияДиоды выпрямительные, с прямым током, А:менее 0,310,3…102Диоды прочие (магнитодиоды, термодиоды и др.)3Диоды импульсные, с временем восстановления, нс:более 5004150…500530…15065…3071…58с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс9Триодные тиристоры с максимально допустимым средним токомв открытом состоянии (или импульсным), Анезапираемые:менее 0,3 (менее 15)1119А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
