Studbooks net рефераты, курсовые, дипломные

5. Характеристики фотоприемников

Вольт – амперная характеристика отражает зависимость тока, проходящего в цепи фотоприемника, от напряжения на нем. Световой (общий) ток I=Iт + Iф, где Iт – ток в отсутствие освещения; Iф – фототок.

Спектральная характеристика определяет реакцию фотоприемника на воздействие излучения с различной длиной волны. Она определяет спектральную область применения приемника, а также его спектральную и интегральную чувствительности. Ниже будет рассмотрена экспериментально спектральная характеристика фотодиода.
Энергетическая (световая) характеристика отражает зависимость фотоответа от интенсивности возбуждающего потока излучения (ампер – ваттная, вольт – ваттная, люкс – амперная характеристики). Энергетической характеристикой называют также зависимость интегральной или спектральной чувствительности приемника от интенсивности засветки.
Температурные характеристики определяют зависимость ряда параметров (темновой ток, темновое сопротивление, чувствительность и др.) от температуры окружающей среды. Температурный коэффициент фототока (ТК) определяется отношением

ТК = [(I2 – I1)/I1(T2 – T1)]100%,

где I1 и I2 – световой ток при температуре T1 и T2 соответственно.

Пороговые характеристики описывают способность фотоприемника реагировать на световые сигналы слабой интенсивности. В значительной степени эти характеристики определяются собственными шумами прибора.
Частотные характеристики определяют зависимость фоточувствительности от частоты модуляции света. Они являются характеристикой инерционности фотоприемника.
6. Параметры фотоприемников

Рабочее напряжение фотоприемника Up – постоянное напряжение, приложенное к фотоприемнику, при котором обеспечиваются номинальные параметры при длительной работе в заданных эксплуатационных условиях.

Максимально допустимое напряжение Umax – максимальное значение постоянного напряжения, при котором отклонение параметров прибора от номинальных значений не превышает установленных пределов.
Мощность рассеивания, выделяемая при прохождении фототока, определяет разогрев фотоприемника. Большая рассеиваемая мощность может привести к необратимому изменению токов Iт и Iф. Каждый приемник характеризуется определенным значением максимальной мощности рассеивания Pдоп, которое не должно превышаться. Значение Pдоп зависит от условий теплоотвода, размеров рабочей площадки и других факторов.
Темновое сопротивление Rт – сопротивление фотоприемника в отсутствие падающего на него излучения в диапазоне его спектральной чувствительности.
Дифференциальное сопротивление Rд – отношение малых приращений напряжения и тока на фотоприемнике.
Темновой ток фотоприемника Iт – ток, проходящий через фотоприемник при указанном напряжении на нем в отсутствие потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности.
Коротковолновая (длинноволновая) граница спектральной чувствительности – наименьшая (наибольшая) длина волны монохроматического излучения, при котором монохроматическая чувствительность фотоприемника равна 0,1 ее максимального значения.
Максимум спектральной характеристики фотоприемника – длина волны, соответствующая максимуму чувствительности фотоприемника
Токовая фоточувствительность Si (А/лк или А/Вт) определяет значение фототока, создаваемого единичным потоком излучения. Нередко вместо потока излучения, падающего на фотоприемник, задается плотность падающего потока, измеряемая в Вт/м2.
Вольтовая чувствительность Su характеризует значение сигнала в вольтах, отнесенное к единице падающего потока излучения.
Токовая и вольтовая чувствительности называются интегральными, если они характеризуют чувствительность к интегральному потоку излучения и монохроматическими, если характеризуют фоточувствительность к монохроматическому излучению.
Пороговая чувствительность Pпор определяет уровень мощности светового потока, при котором сигнал равен шуму.
Напряжение шума фотоприемника Uш – среднее квадратичное значение флуктуации напряжения на заданной нагрузке в цепи фотоприемника в указанной полосе частот.
Ток шума фотоприемника Iш – среднее квадратичное значение флуктуации тока, проходящего через фотоприемник в указанной полосе частот.
Помимо данных существует ряд других параметров, нерассмотренных в работе из-за высокой степени сложности теоретического материала и узких границ использования этих параметров, характерных для конкретных типов фотоприемников.
К основным типам полупроводниковых фотоприемников относятся фоторезисторы, фототранзисторы, емкостные фотоприемники, координатно-чувствительные фотоприемники и, наконец, фотодиоды, характеристики и параметры которых будут рассмотрены ниже.