Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
Ćwiczenie : Elementy optoelektroniczne
10 min
1. Fotorezystor: wyznaczanie charakterystyki R= f śą Eźą
(OBOWI
ZKOWE)
ą Zestawić układ pomiarowy według Rys. 1, nałożyć osłonę z żarówką na fotorezystor.
ą Wyznaczyć charakterystykę R= f śąEźą dla E=2.5 ;7 ;17 ;35 ;60 ;100 ;150 ;200 ;
240 [lx] (patrz Tab. 1). Przykładową charakterystykę przedstawiono na Rys. 2.
Rys. 1
Rys. 2
W sprawozdaniu:
ą Wykreślić charakterystyki R= f śąE źą badanego fotorezystora w liniowym układzie
współrzędnych.
2. Fotorezystor: wyznaczanie charakterystyk 10 min
prądowo-napięciowych (OBOWI
ZKOWE)
ą Zestawić układ pomiarowy pokazany na Rys. 3, nałożyć osłonę z żarówką na
fotorezystor.
ą Zmierzyć charakterystyki I = f śąU źąE=const dla co najmniej trzech wartości parametru E ,
np. 240 ;150 ;35 [lx] (patrz Tab. 1). Przykładową rodzinę charakterystyk
przedstawiono na Rys. 4.
Rys. 3
Rys. 4
W sprawozdaniu:
ą Narysować charakterystyki prądowo-napięciowe I = f śąU źąE=const badanego
fotorezystora w liniowym układzie współrzędnych.
3. Fotodioda: wyznaczanie charakterystyk dla kierunku wstecznego 15 min
(OBOWI
ZKOWE)
ą Zestawić układ pomiarowy z Rys. 5, nałożyć
osłonę z żarówką na fotodiodę.
ą Wyznaczyć charakterystyki I = f śąU źąE=const
R R
dla co najmniej trzech wartości parametru E ,
np. 200 ;100 ;35 [lx] (patrz Tab. 1).
Przykładowe chakterystyki przedstawio na
Rys. 7. Rys. 5
W sprawozdaniu:
ą Narysować chakterystyki prądowo-napięciowe I = f śąU źąE=const badanej diody.
R R
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
4. Fotodioda: wyznaczanie charakterystyk dla kierunku 15 min
przwodzenia (+1pkt)
ą Zestawić układ pomiarowy z Rys. 6, nałożyć
osłonę z żarówką na fotodiodę.
ą Wyznaczyć charakterystyki
I = f śąU źąE=const dla co najmniej trzech
F F
wartości parametru E , np. 200 ;100 ;35 [lx]
Rys. 6
(patrz Tab. 1).
W sprawozdaniu:
ą Narysować charakterystyki prądowo-napięciowe I = f śąU źąE=const w liniowym
F F
układzie współrzędnych.
5. Fotodioda: wyznaczanie charkterystyk fotodiod pracujÄ…cych jako 15 min
fotoogniwo (OBOWI
ZKOWE)
Charakterystyki można wyznaczyć na dwa sposoby:
" korzystając z układu pomiarowego przedstawionego na Rys. 5; w tym przypadku
należy zmienić polaryzację z
ródła (diodę spolaryzować w kierunku przewodzenia) a
następnie zmieniać napięcie od 0 V do około 0.5V (do punktu B na Rys. 7);
" wyznaczając tylko trzy punkty na podstawie których charakterystyka jest
Aśą0, I źą
aproksymowana (patrz Rys. 7); mierząc prąd zwarcia (Rys. 8b), napięcie
Z
BśąU ,0źą
rozwarcia (Rys. 8a) oraz prąd i napięcie dla diody obciążonej rezystancją
O
C śąU , I źą
R=1 k śą , (Rys. 8c).
F R
Rys. 7
Rys. 8
ą Zestawić układ pomiarowy zgodnie ze wskazówkami prowadzącego, nałożyć osłonę
z żarówką na fotodiodę.
ą Wyznaczyć charakterystyki I = f śąU źąE=const dla co najmniej trzech wartości
R F
parametru E , np. 200 ;100 ;35 [lx] (patrz Tab. 1).
W sprawozdaniu:
ą Narysować charakterystyki prądowo-napięciowe I = f śąU źąE=const w liniowym układzie
R F
współrzędnych.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 - 2 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
15 min
I = f śąU źąE=const
6. Fototranzystor: charakterystyki wyjściowe
C CE
(1pkt)
ą Zestawić układ pomiarowy według Rys. 9, nałożyć osłonę z żarówką na
fototranzystor.
IC= f śąU źąE=const
ą Wyznaczyć charakterystyki wyjściowe fototranzystora dla co
CE
najmniej trzech wartości parametru E , np. 200 ;100 ;35 [lx] (patrz Tab. 1).
Rys. 9
W sprawozdaniu:
ą Narysować charakterystyki wyjściowe fototranzystora IC= f śąU źąE=const w liniowym
CE
układzie współrzędnych.
7. Transoptor: charakterystyka wejściowa, przejściowa i wyjściowa 40 min
(OBOWI
ZKOWE)
ą Zestawić uład pomiarowy według Rys. 10. Symbol i wyprowadzenia transoptora
przedstawiono na Rys. 11. Rys. 12 pokazuje przykładowe charakterystyki
transoptora.
I = f śąU źą I ąą10 mA
ą Wyznaczyć charakterystykę wejściową transoptora , uwaga
D D D
(charakterystykę wejściową można otrzymać podczas wyznaczania chrakterystyki
U =5V
przejściowej dla ).
CE
I = f śą I źąU =const
ą Wyznaczyć charakterystyki przejściowe transoptora dla
C D
CE
U =2 ;5 ;8 [V ]
CE
I = f śąU źąI =const
ą Wyznaczyć charakterystykę wyjściową transoptora dla czterech
C CE
D
I I
wartości parametru (uwaga: wartości prądu dobrać na podstawie
D D
U =5 [V ] I
charakterystyki przejściowej dla , tj. odczytać wartości dla których
CE D
IC
prÄ…d kolektora wynosi, odpowiednio, 0.5 ;2 ;5 ;10 [mA] )
Rys. 10
Rys. 11
Rys. 12
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 - 3 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
W sprawozdaniu:
I = f śąU źą IC= f śą I źąU =const
ą Wykreślić charakterystyki wejściowe , przejściowe
D D D
CE
i wyjściowe I = f śąU źąI =const transoptora na jednym, czteroćwiartkowym układzie
C CE
D
współrzędnych (identycznie jak na Rys. 12).
ą Wyznaczyć przekładnię transoptora.
Tabela skalowania żarówki oświetlającej
W trakcie laboratorium elementy optoelektroniczne oświetlane będą za pomocą
odpowiednio przygotowaniej żarówki i osłony. W zależności od układu pomiarowego,
żarówka sterowana bedzie z
ródłem prądowym lub napięciowym. W Tab. 1 zestawiono
wartości nastaw z
ródeł i odpowiadające im wartości natężenia oświetlenia, których
znajomość jest niezbędna do wyznaczenia charakterystyk poszczególnych elementów.
W trakcie wykonywania ćwiczenia należy zapewnić jak najlepsze sprzężenie optyczne
pomiędzy żarówką i elementem badanym. Osłona ma całkowicie odizolować element
optoelektroniczny od zewnętrznych z
ródeł światła (światło słoneczne, oświetlenie w
laboratorium). Po rozpoczęciu pomiarów nie należy zmieniać położenia osłony, tak aby
w danej serii pomiarowej natężenie oświetlenia zależało wyłącznie od nastawy z
ródła
zasilającego żarówkę.
Tab. 1
Żarówka sterowana z
ródłem prądowym Żarówka sterowana z
ródłem napięciowym
I [mA] E [lx] U [V] E [lx]
50 200 11 240
40 100 10,5 200
35 35 10 150
30 9 9 100
25 2 8 60
7 35
6 17
5 7
4 2,5
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 - 4 -