Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
100 Контрольная работа по дисциплине: Устройство оптоэлектроники. Вариант №14ID: 162656Дата закачки: 07 Февраля 2016 Продавец: YULYAMURA (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Работа Контрольная Форматы файлов: Microsoft Word Сдано в учебном заведении: ******* Не известно Описание: Изобразить структуру фотоприемника. Изобразить ВАХ фото-приемника. Дать определение основным параметрам. Пояснить принцип работы фотоприемника. Таблица 1. Варианты и типы фотоприемников Вариант Тип фотоприемника (ФП) 4 Лавинный фотодиод Оптоэлектроника - это раздел электроники, связанный главным образом с изучением эффектов взаимодействия между электромагнитными волнами оптического диапазона и электронами вещества (преимущественно твердых тел) и охватывающий проблемы создания оптоэлектронных приборов (в основном методами микроэлектронной технологии), в которых эти эффекты используются для генерации, передачи, хранения и отображения информации. Одним из путей создания быстродействующих фотоприемников с высокой чувствительностью является использование лавинного пробоя, в частности создание лавинных фотодиодов. Если поле в активной зоне фотодиода велико и энергия, приобретаемая фотоносителями тока (электронами и дырками) в этом поле превышает энергию образования электронно-дырочных пар, то начинается лавинообразный процесс размножения носителей. Процесс размножения начинается с генерации носителей под действием излучения, т. е. имеем фотодиод с лавинным размножением носителей. Усиление первичного фототока в лавинном фотодиоде определяется коэффициентом лавинного размножения: Ki = Iф / Iф0, где Iф — ток на выходе фотодиода с учетом размножения; Iф0— ток при отсутствии размножения. Таким образом, коэффициент лавинного размножения в лавинном фотодиоде является коэффициентом усиления, фототока. Известно, что коэффициент размножения зависит от напряжения на переходе: Ki = 1 / [1 — (U / Uпроб)m], где Uпроб - пробивное напряжение; U - напряжение на р - n переходе; m – коэффициент, учитывающий вид и тип проводимости полупроводникового материала (m=1,5 ¸ 2 для кремния р - типа; m=3,4 ¸ 4 для кремния n – типа). Тогда ВАХ лавинного фотодиода можно представить в виде: Iф = Iф0 / [1 — (U / Uпроб)m]. Лавинный процесс происходит очень быстро: инерционность лавинных фотодиодов характеризуется временами переключения 10-8...10-9 с, а произведение коэффициента усиления фототока Ki на полосу частот достигает рекордных значений: Kifгр » 1011 Гц. Предельно реализуемое значение Ki, может быть тем больше, чем меньше тепловой обратный ток фотодиода, поэтому при использовании кремния и арсенида галлия достигнуто. Ki » 103...104, а для германия его величина обычно не более 102. У кремниевых и арсенидгаллиевых приборов ниже уровень шумов. В режиме лавинного фотоумножения успешно опробованы практически все диодные структуры: р+ – n, р – i – n, n – р – i – р+ , барьер Шоттки. Рисунок 1 Лавинный фотодиод: а) структура; б) распределение поля в структуре. Лавинные фотодиоды перспективны при обнаружении слабых оптических сигналов. Широкое применение лавинных фотодиодов связано со значительными трудностями. Это связано с тем, что в предпробойном режиме коэффициент усиления фототока Ki резко зависит от напряжения. Поэтому лавинные диоды нуждаются в жесткой стабилизации рабочего напряжения путем термостатирования. Лавинным фотодиодам присущ большой разброс параметров у отдельных образцов. Высокие рабочие напряжения, низкий КПД преобразования затрудняют их использование в микросхемах. Таблица 5 Параметры лавинных фотодиодов. Наименование l , мкм S, А/вт М t б, нс СФ, нФ Uобр, В Примечание 1 ФД-317Л 0,85 50 - 2-3,5 2 70-400 Si 2 ФД-322Л 1,3 1,55 10 - 0,2 1 < 40 Ge 3 ФД-323Л 1,3 1,55 8-10 - 0,22 1 30-50 Ge, термо-электрический холодильник, Рпот < 0,5 Вт 4 ЛФД-150 1,06 1,3 1,55 7-108 - 0,5 - 30-40 Ge 5 ЛФД-200 1,06 1,3 1,55 67,57 - 1 - 30-40 Ge 6 ЛФД-300 1,06 1,3 1,55 343,5 - 0,07 - 30-40 Ge 7 ЛФДГ-70 1,06 1,3 1,55 5-20 25-35 22-35 - - 0,6-0,7 30-40 Ge 8 ЛФДГ-70Т 1,06 1,3 1,55 40-45 - - 0,8-0,9 30-40 Ge 9 ЛФДГ-70ТЛ 1,3 1,55 32-45 - - 0,8-0,9 30-40 Ge Задача № 2 Определить длинноволновую границу фотоэффекта l гр и фоточувствительность приемника. Изобразить вид спектральной характеристики фотоприемника и указать на ней l гр. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 2. Таблица 2. Варианты и данные фотоприемников Вариант Тип ПП материала Квантовая эффектив-ность, h Ширина запрещен-ной зоны D W, эВ 1 Si 0,7 1,12 гр=1,24/ΔW=1,24/1,12=1,11 мкм гр – длина волны, выше которой излучение перестает существовать; W – ширина запрещенной зоны. Определим фоточувствительность Sф : Задача №3 Изобразить принципиальную схему включения семисегментного полупроводникового индикатора. Описать принцип действия индикатора. Указать какой цифровой код и состояния выходов дешифратора соответствуют индикации цифры, соответствующей последней цифре Вашего (пароля). Результаты оформить в виде таблицы истинности (таб.3). Все знаковые индикаторы подключаются к цифровым устройствам через дешифраторы, при увеличении числа светящихся точек быстро возрастает разрядность дешифратора, поэтому индикаторные элементы матричных панелей подключаются к дешифраторам через адресные шины. При отображении буквенно — цифровой информации используется дешифратор и блок ПЗУ. Дешифратор преобразует код цифры или буквы в двумерный код описывающий графическое изображение знака. ПЗУ хранит информацию о конфигурации всех отображаемых знаков в виде двумерных кодов. Управляются матричные панели 2 способами: 1. Статическим 2. Динамическим. При статическом способе управляющее устройство находит адреса светящихся точек и подключает соответствующие провода к источнику питания, выбранные элементы излучают свет до смены изображения, такой способ удобен для индикации результатов измерений (данных графика и т. д.). При динамическом способе отображается подвижные изображения. Отдельные ячейки панели возбуждаются импульсным источником и излучают свет в течение короткого интервала времени. Все изображение получается путем многократного возбуждения. По типу подключения существуют два вида индикаторов - с общим анодом (ОА) и с общим катодом (ОК). Таблица 3. Входной двоичный код и состояния выходов дешифратора. Номер варианта Входной код Состояние выходов дешифратора 23 22 21 20 А ¢ В ¢ С ¢ Д ¢ Е ¢ F ¢ G ¢ последняя цифра пароля (4) 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 Задача № 4 Изобразить схему включения светодиода, с указанием полярности включения источника питания Uпит и номинала ограничительного сопротивления Rогр . Рассчитать какую силу света обеспечивает светодиод, при заданных Uпит и Rогр. Определить длину волны соответствующую максимуму спектрального распределения. Исходные данные Вашего варианта указаны в табл. 4. Таблица 4. Варианты и исходные данные задачи №4 № варианта Тип светодиода Напряжение питания Uпит, В Номинал ограничительного сопротивления, Ом 1 АЛ316А 9 680 Схема включения светодиода Для того чтобы определить какую силу света обеспечивает светодиод, при заданных Uпит и Rогр , необходимо найти Iпр сид . Для этого построим линию нагрузки : при Iпр сид = 0 , U пр сид = Uпит = 9 В, при U пр сид = 0, Iпр сид = Uпит/Rогр= 9/680 = 13,2 мА 13,2 1,75 Найдем Iпр сид при заданных Uпит и Rогр : Iпр сид = (Uпит – Uпр сид )/Rогр= (9 – 1,75 )/680 = 10,7 мА По зависимости силы света I0 = F( Iпр сид ) определим какую силу света обеспечивает светодиод Типовая зависимость силы света от прямого тока Сила света I0 = 0,5мкд. Длина волны соответствующая максимуму спектрального распределения λ=0,67 мкм. Литература: 1. Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ru 2. А.И. Солдатов, В.С.Макаров, П.В.Сорокин Лабораторный практикум «Исследование индикаторов».Методические указания к лабораторным работам. – Томск: Изд-во ТПУ, 2009. – 102 с. 3. Названов В.Ф. Основы оптоэлектроники. – Саратов: Изд-во. Сарат. ун-та,1980 Комментарии: 2016 год, работа зачтена Размер файла: 322 Кбайт Фаил: (.rar) ------------------- Обратите внимание, что преподаватели часто переставляют варианты и меняют исходные данные! Если вы хотите, чтобы работа точно соответствовала, смотрите исходные данные. Если их нет, обратитесь к продавцу или к нам в тех. поддержку. Имейте ввиду, что согласно гарантии возврата средств, мы не возвращаем деньги если вариант окажется не тот. -------------------
Скачано: 9 Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:Контрольная работа №1 по дисциплине: Устройства оптоэлектроники . 4-й семестр. Вариант №14.Устройства оптоэлектроники. 4-й семестр. Контрольная работа. 10-й вариант Ещё искать по базе с такими же ключевыми словами. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Устройство оптоэлектроники / Контрольная работа по дисциплине: Устройство оптоэлектроники. Вариант №14
Вход в аккаунт: