ИК светодиод АЛ 107, как фотоприемникна страницах сайта www.electrosad.ru |
||
В моей практике арсенид галлиевый инфракрасный светодиод АЛ107 оказался самым интересным полупроводниковым прибором. О его способности работать в импульсном режиме с превышающей в десятки раз (по сравнению со штатным режимом) излучаемой в свету мощностью, я уже писал в статье "ИК светодиод в предельных режимах работы". Здесь расскажу о его использовании в качестве фотоприемника.
Во время разработки схем с применением светодиода АЛ107 был обнаружено наличие у него фотоэффекта, который проявился у него при работе в гальваническом режиме. Фотоэффект наблюдался в его рабочем спектральном диапазоне. Это и понятно входная линза имеющаяся у светодиода выполнена из того же арсенида галлия и прозрачна в ограниченном рабочем спектральном диапазона где работает светодиод. Фотоэффект проявляется при освещении светодиода - фотоприемника любым источником, имеющим в своем спектре составляющие попадающие в зону прозрачности линзы. Это может быть ИК источник или светодиод ФЛ107 работающий как излучатель. Характеристики светодиода исследовались на установке имеющей схему приведенную на рис. 1.
Рисунок 1. Здесь: G - генератор прямоугольных импульсов, Излучатель и фотоприемник - светодиод АЛ107 соосно на расстоянии 10 мм, Регистрирующий прибор - осциллограф электроннолучевой С1-65. Проходная характеристика такой пары имеет вид:
Рисунок 2.
Uвх - напряжение на светодиоде - фотоприемника, Iсд - ток возбуждения светодиода - излучателя. Постоянная времени пары светодиод - фотоприемник из светодиодов АЛ107 имеет величину порядка: - 3*10-4 сек при параметрах нагрузки Cн = 150 пф, Rн = 106 ом, - 10-5 сек при Rн = 27 ком, Cн = 150 пф, - 10-6 сек при Rн = 2,7 ком, Cн = 150 пф. Это равно 2t нагрузочной цепи. Что говорит о том, что быстродействие светодиода в гальваническом режиме зависит только от схемы и параметрах его нагрузочной цепи. Необходимо только помнить, что при снижении сопротивления нагрузки падает выходное напряжение фотоприемника. При Rн = 2,7К выходное напряжение фотоприемника падает до 0,011 в (11 мв). В фотогальваническом режиме светодиод АЛ107 обладает высокой чувствительностью. Примерно в 2 раза выше фотодиода ФД9. На расстоянии 30 см от лампы накаливания мощностью 100 Вт он насыщается (выходное напряжение достигает 0,8 В).
Я бы рекомендовал, тем кто имеет возможность, проверить современные светодиоды на работу в качестве фотоприемника. Сделать это очень просто подключите к светодиоду мультиметр в режиме 100 мВ или осциллограф и осветите его (светодиод) лампой накаливания мощностью около 100 Вт. Такая лампа имеет около 10% мощности в ближнем ИК диапазоне. Появившееся на выходе светодиода напряжение говорит о возможности работы светодиода в качестве фотоприемника. Остается исследовать его временные и амплитудные характеристики. Вперед!
Особенности работы светодиода АЛ107 в качестве фотоприемникаПрежде всего надо сказать о его полная нечувствительность к внешним засветкам за пределом рабочего спектрального диапазона. Светодиод не работает в фотодиодном режиме. При обратном смещении на переходе более 1 В, светодиод - фотоприемник запирается и сигнал с него отсутствует при любой мощности возбуждения. Последнее говорит о том, что эффект возникновения тока через переход происходит за счет резонансного поглощения энергии внешнего источника света в результате чего во внутренней структуре образуются носители заряда группирующиеся в p-n переходе. На рис.3 показаны характеристики оптопары, где в качестве фотоприемника использованы ФЭУ-83, светодиод АЛ 107 и фотодиод ФД10 в фотодиодном режиме (обратно смещенный фотодиод).
Рисунок 3.
ВыводыСветодиод АЛ107 является хорошим применением для открытой оптопары в конструкциях радио - электронной аппаратуры и автоматики. Дальность действия таких оптопар может быть до 1 м (в соответствующих схемных решениях). Такая оптопара имеет высокую чувствительность, нечувствительна к внешним засветкам за пределами рабочего спектра излучателя (в видимом свету). Кроме того она имеет малую чувствительность к засветкам даже попадающим в ее спектральный диапазон поскольку диаграмма направленности светодиода АЛ107 при работе в качестве светодиода и фотоприемника имеет узкий лепесток (40 угловых градусов по уровню 0,5).
По материалам 1978 года. А. Сорокин | ||
Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:
/
Неизвестный
процессор/
Охлаждение ПК/
Электроника для ПК
/
Linux
/
Проекты, идеи
/
Полезные советы
/Разное
/
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "
www.electrosad.ru
" обязательна. | ||
Copyright © Sorokin A.D. |
2002 - 2020 |