Mavzu: Fotodiodlar. Qurilmaning, ishlash printsipi. Nazariy mashg‘ulot rejasi

Mavzu: Fotodiodlar. Qurilmaning, ishlash printsipi.


Nazariy mashg‘ulot rejasi:

1. 
   Fotodiodlar haqida tushuncha.
   
2. 
   Fotodiodlarning turlari.
   
3. 
   Fotodiodning struktura sxemasi.
   

Oddiy diodalar singari, fotodiodlar ham PN birikmasidan tashkil topgan yarimo'tkazgichli qurilmalar bo'lib, ular ham bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega. Biroq, u sxemada rektifikator elementi sifatida ishlatilmaydi, lekin optik signallarni elektr signallariga aylantirish uchun ishlatiladi. Xo'sh, qanday qilib optik signallarni elektr signallariga aylantiradi? Barchamizga ma'lumki, teskari kuchlanish qo'llanilganda oddiy diodlar o'chirilgan holatda bo'ladi va faqat kuchsiz teskari oqim oqishi mumkin. Fotodiodlarni loyihalashda va ishlab chiqarishda yorug'lik nurini olish uchun PN birikmasining maydonini nisbatan katta qilishga harakat qiling. Fotodiod teskari kuchlanish ostida ishlaydi. Yorug'lik bo'lmasa, teskari oqim juda zaif, qorong'u oqim deb ataladi; yorug'lik bo'lsa, teskari oqim tez sur'atlarda o'nlab mikroampalarga ko'payadi, ularni fototok deb atashadi. Yorug'likning intensivligi taxminan katta va teskari oqim taxminan katta. Yorug'likning o'zgarishi fotodiod oqimining o'zgarishiga olib keladi, bu yorug'lik signalini elektr signaliga aylantirishi va fotoelektrik sensor qurilmasiga aylanishi mumkin.


1. Tuzilishi bo'yicha tasniflash
Yarimo'tkazgichli diod asosan * PN birikmasi bilan ishlaydi. PN birikmasidan ajratib bo'lmaydigan nuqta bilan aloqa turi va Shottki turi ham umumiy diodalar qatoriga kiritilgan. Ushbu ikkita modelni o'z ichiga olgan holda, PN strukturasining xususiyatlariga ko'ra, kristalli diodlar quyidagicha tasniflanadi:


1. Nuqta kontakt diod
Nuqta-kontakt diodlar germaniy yoki kremniy materialining bitta gofretiga metall pim bosib, so'ngra joriy usul yordamida hosil bo'ladi. Shuning uchun uning PN-birikmasi kichik elektrostatik quvvatga ega va yuqori chastotali davrlarga mos keladi. Shu bilan birga, sirt birikmasi turi bilan taqqoslaganda, nuqta aloqa turi diodi oldinga va teskari xususiyatlarga ega, shuning uchun uni katta oqim va rektifikatsiya qilish uchun ishlatish mumkin emas. Oddiy tuzilishi tufayli u arzon. Kichik signallarni aniqlash, rektifikatsiya qilish, modulyatsiya qilish, chastotalarni aralashtirish va cheklash kabi umumiy maqsadlar uchun bu dastur ko'lami kengroq.


2. Kalit diod
Bog'langan diodlar germaniy yoki kremniyning bitta gofretidagi payvandlash yoki kumush paychalarining yordamida hosil bo'ladi. Uning xarakteristikalari nuqtali aloqa diodalari va qotishma diodalari orasida. Nuqta bilan aloqa qilish turi bilan taqqoslaganda, bog'lash diodining PN o'tish sig'imi biroz oshgan bo'lsa-da, oldinga siljish xususiyati juda yaxshi. U asosan kalit sifatida ishlatiladi, ba'zan esa uni aniqlash va quvvatni to'g'rilashda (50mA dan katta bo'lmagan) foydalaniladi. Bog'lanish tipidagi diodlar orasida ba'zida oltin simli payvandlangan diod oltindan bog'langan tip, kumush simli diod esa ba'zan kumush bilan bog'langan turdagi deb nomlanadi.