Fig. 1 A L. (1) U unde: - I S este curentul invers de saturaţie al joncţiunii 'p-n';

Σχετικά έγγραφα
Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

L1. DIODE SEMICONDUCTOARE


V O. = v I v stabilizator


L4. DISPOZITIVE OPTOELECTRONICE

L2. REGIMUL DINAMIC AL TRANZISTORULUI BIPOLAR

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

Stabilizator cu diodă Zener

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Ovidiu Gabriel Avădănei, Florin Mihai Tufescu,

Lucrarea nr. 5 STABILIZATOARE DE TENSIUNE. 1. Scopurile lucrării: 2. Consideraţii teoretice. 2.1 Stabilizatorul derivaţie

i R i Z D 1 Fig. 1 T 1 Fig. 2

L3. TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP TEC-J

Capitolul 4 Amplificatoare elementare

DIODA SEMICONDUCTOARE

TRANZISTORUL BIPOLAR ÎN REGIM CONTINUU

Lucrarea 7. Polarizarea tranzistorului bipolar

Electronică anul II PROBLEME

REDRESOARE MONOFAZATE CU FILTRU CAPACITIV

CIRCUITE CU DZ ȘI LED-URI

MARCAREA REZISTOARELOR

M. Stef Probleme 3 11 decembrie Curentul alternativ. Figura pentru problema 1.

Circuite cu diode în conducţie permanentă

2.1 Amplificatorul de semnal mic cu cuplaj RC

CIRCUITE LOGICE CU TB

FENOMENE TRANZITORII Circuite RC şi RLC în regim nestaţionar

DIODA SEMICONDUCTOARE

DIODA STABILIZATOARE CU STRĂPUNGERE

Polarizarea tranzistoarelor bipolare

Lucrarea Nr. 5 Tranzistorul bipolar Caracteristici statice

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Dioda Zener şi stabilizatoare de tensiune continuă

Lucrarea Nr. 10 Stabilizatoare de tensiune

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Lucrarea Nr. 5 Circuite simple cu diode (Aplicaţii)

AMPLIFICATOR CU TRANZISTOR BIPOLAR ÎN CONEXIUNE CU EMITORUL COMUN

LUCRAREA NR. 1 STUDIUL SURSELOR DE CURENT

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie)

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Exemple de probleme rezolvate pentru cursurile DEEA Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

COMPARATOARE DE TENSIUNE CU AO FĂRĂ REACŢIE

Analiza funcționării și proiectarea unui stabilizator de tensiune continuă realizat cu o diodă Zener

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

(N) joncţiunea BC. polarizată invers I E = I C + I B. Figura 5.13 Prezentarea funcţionării tranzistorului NPN

Aparate de măsurat. Măsurări electronice Rezumatul cursului 2. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 1

Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

L7. REDRESOARE MONOFAZATE

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

Lucrarea Nr. 11 Amplificatoare de nivel mare

Lucrarea 3 : Studiul efectului Hall la semiconductori


DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

Difractia de electroni

Circuite cu tranzistoare. 1. Inversorul CMOS

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

Figura 1. Caracteristica de funcţionare a modelului liniar pe porţiuni al diodei semiconductoare..

wscopul lucrării: prezentarea modului de realizare şi de determinare a valorilor parametrilor generatoarelor de semnal.

Electronică STUDIUL FENOMENULUI DE REDRESARE FILTRE ELECTRICE DE NETEZIRE

Circuite electrice in regim permanent

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

4. Măsurarea tensiunilor şi a curenţilor electrici. Voltmetre electronice analogice

Integrala nedefinită (primitive)

PROBLEME DE ELECTRICITATE


Lucrarea Nr. 4. Caracteristica statică i D =f(v D ) a diodei Polarizare directă - Polarizare inversă

IV. CUADRIPOLI SI FILTRE ELECTRICE CAP. 13. CUADRIPOLI ELECTRICI

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

Lucrarea 9. Analiza în regim variabil de semnal mic a unui circuit de amplificare cu tranzistor bipolar

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

L.2. Verificarea metrologică a aparatelor de măsurare analogice

Dispozitive electronice de putere

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

1. PROPRIETĂȚILE FLUIDELOR

MONTAJE CU IMPEDANŢĂ DE INTRARE MĂRITĂ

Capitolul 14. Asamblari prin pene


Lucrarea Nr. 7 Tranzistorul bipolar Caracteristici statice Determinarea unor parametri de interes

Transformări de frecvenţă

Lucrarea 5. Sursa de tensiune continuă cu diode

A1. Valori standardizate de rezistenţe

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Laborator 4 Circuite integrate digitale TTL

V CC 10V. Rc 5.6k C2. Re 1k OSCILOSCOP

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

ANALIZA FUNCŢIONĂRII DIODELOR SEMICON- DUCTOARE. PARAMETRI. TASAREA CARACTERISTICI- LOR ŞI IDENTIFICAREA PERFORMANŢELOR

POARTA LOGICĂ TTL. 1. Circuitele logice din familia TTL au ca schemă de bază poarta ȘI-NU cu două intrări reprezentată în figura 4.1.

MOTOARE DE CURENT CONTINUU

REACŢIA NEGATIVĂ ÎN AMPLIFICATOARE

REDRESOARE CU DIODE SEMICONDUCTOARE

Lucrarea Nr. 1 Aparatura de laborator - I

STUDIUL CONVERTORULUI ELECTRO - PNEUMATIC

Curs 1 Şiruri de numere reale

Capitolul 4 4. TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP

Transcript:

ELECTRONIC Lucrarea nr.3 DISPOZITIVE OPTOELECTRONICE 1. Scopurile lucrării: - ridicarea caracteristicilor statice ale unor dispozitive optoelectronice uzuale (dioda electroluminiscentă, fotodiodă, fototranzistorul); - determinarea caracteristicii de transfer a optocuplorului. 2. Consideraţii teoretice i Fig. 1 u Curentul prin fotodiodă (i ) depinde de iluminare prin intermediul fotocurentului I L produs de purtătorii de sarcină generaţi datorită iluminării, conform relaţiei: i q u u = IS exp 1 IL = IS exp 1 I L k T (1) U unde: - I S este curentul invers de saturaţie al joncţiunii 'p-n'; T - I L este curentul datorat iluminării (se poate determina pentru u = 0); - U T = k T q=26 mv (la 300K ) este tensiunea termică (k - constanta lui Boltzmann, q - sarcina electronului, T - temperatura măsurată în grade Kelvin); - u este tensiunea la bornele diodei (considerată în sensul săgeţii ca în figura 1). Din (1) se poate calcula tensiunea la bornele fotodiodei în gol - U 0 : U IL 0 = U T ln 1 I 3. Desfăşurarea lucrării S Montajul experimental este prezentat în figura 2. Dioda luminiscentă (LED - Light Emitting Diode) se poate alimenta de la o sursă de tensiune reglabilă prin intermediul rezistorului R1 (utilizat pentru. a limita curentul prin diodă). Fotodioda FD1 de tip ROL 021 are o suprafaţă mică şi o directivitate accentuată, iar fotodioda FD2 are suprafaţă mare şi o variaţie a sensibilităţii unghiulare mai redusă. Cele două fotodiode sunt montate pe un suport rotativ (butonul potenţiometrului P1) (2) 13

ELECTRONIC astfel încât se pot aduce pe rând în faţa sursei de lumină (SL - un bec de bord auto de 12V 1,2W) alimentat prin intermediul unui limitator de curent (LC) care reduce pericolul arderii becului în cazul alimentării cu tensiuni mai mari. Este posibilă astfel şi studierea caracteristicii de directivitate a fotodiodelor. Se va studia fototranzistorul dintr-un optocuplor având rezistorul R3 ca rezistenţă de sarcină şi LED-ul din optocuplor ca sursă de lumină. LED-ul din optocuplor se poate alimenta prin rezistorul R2 de la o sursă de tensiune. De la aceeaşi sursă de tensiune se poate alimenta (în acelaşi timp) şi LED-ul extern astfel încât se poate vizualiza (intuitiv) nivelul iluminării din interiorul OC. Montajul experimental conţine şi un releu optic (RO - compus dintr-un circuit trigger Schmitt şi un amplificator) comandat de fotodioda FD1. Fig. 2 Caracteristica statică a LED-ului m I R1 470 Ω LED GND 1 Fig. 3 U 14

ELECTRONIC Se realizează circuitul din figura 3. Prin reglarea tensiunii de la sursa de tensiune continuă ( ) se fixează curentul prin LED la valorile din tabelul 1. Se măsoară tensiunea pe LED cu un voltmetru şi se trece în tabel. Tabelul 1 I (m) 1 2 5 10 15 20 25 30 U (V) Caracteristica statică a fotodiodei FD1 LC U 1 U -I m R4 10 kω SL FD1 GND 1 GND 2 Fig. 4 Se realizează circuitul din figura 4. Se alimentează sursa de lumină SL la o tensiune U1=12V (cu borna "-" a sursei de tensiune la masa GND1) pentru nivelul de iluminare "E1" şi apoi cu o tensiune U1=8V (pentru nivelul de iluminare "E2"). U Tabelul 2 FD (V) în gol 0 0,5 1 3 5 10 15 19 E1 -I (µ) 0 U (V) E2 -I (µ) 0 U (V) Măsurătorile încep cu citirea tensiunii U 0 (fotodioda în gol, I = 0 - se întrerupe legătura dintre fotodiodă şi sursa de alimentare). Se va ajusta unghiul "α" în jurul gradaţiei "0" până se obţine o tensiune maximă, iar în timpul măsurătorilor următoare, se va păstra poziţia unghiulară a fotodiodei nemodificată. Următoarea măsurătoare se face la = 0 (fotoelementul debitează energie pe rezistenţa R4); se recomandă deconectarea de la sursa de alimentare a cablului de legătură de la borna U şi conectarea acestuia la masa GND2. Pentru următoarele măsurători se reconectează sursa de tensiune ( ), se reglează la valorile din tabelul 2 şi se completează datele din tabel. Se va nota şi semnul tensiunii U, semnul curentului va fi negativ pentru toate măsurătorile (de aceea s-a notat în tabel "-I "). Opţional se poate studia şi fotodioda FD2 prin completarea unui tabel similar cu tabelul 2 (evident fotodioda FD2 va fi orientată spre sursa de lumină). 15

ELECTRONIC Caracteristicile de ieşire ale fototranzistorului din OC Se realizează circuitul din figura 5. cest circuit permite vizualizarea intuitivă a nivelului de iluminare din OC prin intermediul LED-ului de pe macheta de lucru. Se reglează curentul prin LED-ul din OC la valorile de 5, 10 şi 15 m succesiv (corespunzătoare nivelurilor de iluminare E1, E2 şi respectiv E3), prin modificarea tensiunii sursei U1. Pentru fiecare dintre aceste niveluri de iluminare se reglează tensiunea la valorile din tabel şi se determină mărimile electrice de la ieşirea fototranzistorului, completându-se astfel tabelul 3. m I L OC R3 I C R1 m U 1 LED R2 U CE E1 E2 E3 I C (m) I C (m) I C (m) GND 1 Fig. 5 GND 2 Tabelul 3 (V) 0 1 3 5 8 10 15 19 Caracteristica de transfer a optocuplorului (OC) Se utilizează montajul din figura 5 şi se fixează tensiunea =15V. Se reglează curentul prin LED-ul din OC (curent de intrare) la valorile din tabelul 4 şi se determină valorile curentului de colector al fototranzistorului (curentul de ieşire). Tabelul 4 I L (m) 0 1 2 5 8 10 15 18 20 25 30 I C (m) 4. Prelucrarea datelor experimentale şi concluzii 1. Cu datele din tabelul 1 se va trasa caracteristica statică a LED-ului: I =f(u ). Se va determina rezistenţa dinamică a diodei într-un punct din zona centrală a caracteristicii. 16

ELECTRONIC 2. Cu datele din tabelul 2 se vor trasa caracteristicile fotodiodei: I =f(u ) pentru. cele două niveluri de iluminare. Caracteristicile vor rezulta în cadranele 3 şi 4 ale aceluiaşi grafic. Se vor determina (din grafic) curenţii I L şi tensiunile U 0 pentru cele două cazuri. Utilizând una dintre tensiunile U 0 se va determina curentul I S (utilizând rel. 2), apoi se va calcula cealaltă tensiune U 0 (cu rel. 2) şi se compară cu valoarea experimentală. 3. Cu datele din tabelul 3 se vor trasa caracteristicile fototranzistorului: I C =f(u CE ) pentru cele trei niveluri de iluminare. Cele trei caracteristici se vor trasa pe acelaşi grafic. 4. Se va trasa caracteristica de transfer a optocuplorului I C =f(i L ). Utilizînd această caracteristică se va preciza domeniul de curenţi pentru care OC are o funcţionare aproximativ liniară, cauza pentru care apare limitarea caracteristicii şi se va calcula factorul de transfer în curent (CTR - Current Transfer Ratio), în zona liniară a caracteristicii, cu relaţia (3): CTR = 100 IC IL [%] (3) 17