2.2.1. Резисторные оптопары

В качестве фотоприемников оптопар этого типа используют фоторезисторы на основе CdS и CdSe. При засветке фоторезисторов их сопротивление снижается от RT (темнового) до RCE (при освещении). Одним из основных параметров резисторных оптопар является отношение этих сопротивлений; значение RТ/RCB может достигать 104–107.

Фоторезисторы обладают, как правило, большой инерционностью (см. 1.1.3). Именно поэтому в фоторезисторных оптопарах в качестве источников излучения широко применяют миниатюрные лампы накаливания, к достоинствам которых следует отнести хорошую воспроизводимость параметров, большой срок службы, малую стоимость. Невысокое быстродействие (время переключения — порядка 1·10-2с) ламп накаливания в оптопарах этого типа не является их недостатком, поскольку общее время переключения (до 10-1 с) определяется фотоприемником. Кроме ламп накаливания в резисторных оптопарах используют светодиоды на основе GaP, спектр излучения которых хорошо согласован со спектрами возбуждения фотопроводимости CdS- и CdSe-фотоприемников.

Некоторые характеристики резисторных оптопар представлены на рис. 2.3. Увеличение тока I1 на входе оптрона сопровождается увеличением светового потока излучателя, в результате чего RCB снижается (рис. 2.3, а). Повышение температуры Т ведет к снижению подвижности свободных носителей заряда в фоторезисторе, увеличению Rсв, а следовательно, к спаду I2 при том же напряжении U2 на выходе (рис. 2.3,6). С ростом Т не только происходит увеличение RCB, но снижается и RT (растет концентрация собственных носителей заряда в зоне проводимости полупроводника). При этом отношение RТ/RCB очень сильно падает (при 70° С оно может составлять лишь примерно 1·102), что делает резисторную оптопару практически непригодной для использования при высоких температурах.

Подпись: Рис. 2.3. Характеристики резисторных оптопар

Инерционность резисторных оптопар сказывается на их частотных характеристиках, что иллюстрируется рис. 2.3,в. На рисунке по вертикали отложен коэффициент передачи по току, который в случае оптопар этого типа носит формальный характер, поскольку в выражение (2.2) для kI подставляется просто значение тока I2, соответствующее окончанию линейного участка вольт-амперной характеристики фоторезистора.

Достоинствами резисторных оптопар, определяющими их широкое применение в различных типах оптоэлектронных схем, являются линейность и симметричность выходной характеристики (независимость от полярности включения фоторезистора), отсутствие фото-э. д. с., высокие значения достижимого напряжения на выходе (до 250 В) и темнового сопротивления Rт≈1·106÷1·1011 Ом).

Введение в оптоэлектронику


*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.