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.