Режа: Оптронлар ва уларнинг тузилиши. Оптронларнинг асосий характеристикалари

2. Оптронларнинг асосий характеристикалари.

Оптоэлектрон ўзгартиргичларнинг тўрт қутб сифатида, асосий параметрларидан бири k узатиш коэффициентидир. Умуман олганда узатиш коэффициенти бир қатор ўзгарувчилар функциясидир:

(3.2.1)
бу ерда: I_сд – светодиоддан оқиб ўтаётган ток;  - частота; t – импульс давомийлиги; U_манба – таъминловчи манба кучланиши;
(3.2.1) тенгламада кириш катталиги сифатида светодиоднинг токи ёки кучланиши назарда тутилади, чиқиш катталиги сифатида эса фотоприёмник занжиридаги ток ва кучланиши ҳамда юқоридагининг қаршилиги ёки ўтказувчанлиги назарда тутилади (3.2.1). Характеристиканинг аниқ кўриниши оптоэлектрон ўзгартиргичларнинг элементларига боғликдир.
3.3–расмда АЛ102А ва ФСД - IA жуфтлиги учун узатиш характеристикаси келтирилган. Графикдан кўриниб турибдики энг катта қиялик 2,5 – 3,5 мА диапазонидаги токнинг қийматига тенг, бу ерда узатиш коэффициенти га тенг.


3.4-расм. а) Арсенидгалий светодиодли оптрон схемаси,
б) Светодиод-светодиод оптроннинг ўтиш характеристикаси.
в) Светодиод-светодиод оптронни қувват характеристикаси.


3.4-расмда иккита арсенид-галий светодиодли оптрон схемаси келтирилган, улардан биттаси нур тарқатиш режимида ишлайди, иккинчиси эса нурларни қабул қилиш режимида ишлайди, ва уларнинг статик характеристикаси келтирилган.
Бундай оптронни кириш билан чиқишининг ўзаро алмашиш хусусияти мавжуддир, бу информациянинг оқимини Ҳар икки томонга узатишни таъминлайди[4].
Светодиод - светодиод оптронининг афзаллиги шундаки ўтиш характеристикаси I_тес.сд2=f(I_сд1) чизиқлидир (3.4.в-расм). Резисторли оптрон ишини анализ қилинаётганда статик ва динамик режимларда пайдо бўладиган ночизиқ бузилишларни фарқлаш лозим. Статик режимдаги бузилишларнинг келиб чиқиши сабаби оптроннинг статик характеристикасининг ночизиқлилигидир. Динамик режимдаги бузилишларни келиб чиқиши, фотоўтказувчанлик релаксация доимий вақтини нурлантириш сатҳидан боғлиқлигидир, ҳамда фотоўтказувчанликни ўсиш ва камайиш доимий вақтининг ҳар-хиллигидадир.
АЛ102Б–СФ2-1 оптронларининг ; 2.5 ва 5мА режимлари учун частота характеристикалари 3.6-расмда кўрсатилган. Светодиод токининг қийматида сигнал формасини шаклини бузилишини кузатиш мумкин.
ва 5 мА ток қийматларида нисбий частота характеристикалари бир бирига нихоятда яқин жойлашган. Чегаравий частотани баҳолашда қуйидаги тенгликдан фойдаланиб:

ушбуларга эга бўламиз
I₀=1 мА да _ўрт=30 мс
I₀=2,5 мА да _ўрт= -24 мс (3.2.2)
I₀=5 мА да _ўрт= -20 мс
Бу қийматлар ўтиш характеристикалари бўйича аниқланган қиймати билан мос келади.
Ўлчаш техникасида фоторезисторли оптоэлектрон ўзгартиргичларни қўлланилишида тез-тез қайталанувчи импульс режимида, фоторезистор ўтказувчанлиги қоронғулик қийматигача камайиб улгурмайди. Бу ҳол фоторезисторнинг худди қўшимча ташқи ёруғлик остида ишлагандек туюлади. (яъни ўз-ўзига ташқи ёруғлик ости иш режимини ҳосил қилади)
СФ3-1 фоторезисторларни назарий ва экспериментал текширишлар шуни кўрсатадики, тушиш эгри чизиқлари 0,1 қийматигача экспоненциал боғланиш орқали яхши тасвирланади.
(3.2.3)
бу ерда - тушиш вақти доимийлиги ( =10 мс).


3.5-расм. Оптроннинг частота характеристикаси.


Фотоўтказувчанликнинг ўсиш жараёнини тасвирлаш анча мураккаброқдир. Экспериментал текширишлар шуни кўрсатадики, нисбий бирликда ўсиш эгри чизиғини умумий ҳолда қуйидаги боғлиқлик билан ифодалаш мумкин:
(3.2.4)
бу ерда, - дастлабки ташқи ёруғлик ости қийматидаги ўтказувчанликнинг ўрнатилган сатҳи; -ўтказувчанликнинг сўнгги ўрнатилган сатҳи; - алоҳида экспоненциал қисмларнинг коэффициентлари; -вақт доимийликлари.
(3.2.4) тенгламада коэффициентлар йиғиндиси бирга тенг бўлиши лозим, яъни: