Sprawozdanie

z

Pracowni

Elektrycznej

nr 16.

Zespół Szkół Elektronicznych

Rzeszów

ZSE w Rzeszowie	Pracownia elektryczna	1996/97
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 17.		kl. II a	GD/II/2
Data wykonania ćwiczenia 16.03.1997 r.	Badanie elementów optoelektronicznych.	Data wykonania sprawozdania 20.03.1997 r.	Ocena

I. Przepisy BHP.

1.Wykonując ćwiczenia należy zachować jak najdalej idące środki ostrożności zabezpieczające

przed porażeniem lub innym wypadkiem..

2. W szczególności nie należy:

- dotykać przewodów przyrządów a zwłaszcza nieizolowanych ich części po włączeniu pod

napięcie,

- dotykać bez istotnej potrzeby części uziemiającej urządzeń wodociągowych, urządzeń CO,

oraz opierać się o nie w czasie wykonywania ćwiczenia.

3. Obwód pomiarowy należy budować w ten sposób aby między zestawem przyrządów

a źródłem prądu zawsze znajdował się wyłącznik umożliwiający szybkie wyłączenie obwodu.

W czasie ćwiczenia jeden z ćwiczących uczniów powinien zajmować miejsce w pobliżu

wyłącznika wyłączającego cały układ.

4. Nie wykonywać żadnych manipulacji bez dokładnego rozeznania układu elektrycznego

i zgody nauczyciela. Zwiększyć ostrożność w dni deszczowe i dżdżyste.

II. Spis przyrządów.

1. Zasilacz stabilizowany 0-50 V 2,8 A.

2. Układ do badania elementów optoelektronicznych.

3. Multimetr.

4. Mikroamperomierz magnetoelektryczny służący do pomiaru natężenia prądu stałego

pracujący w położeniu poziomym, sprawdzany napięciem probierczym izolacji o napięciu

3 kV, klasie dokładności 0,5.

5. Woltomierz magnetoelektryczny służący do pomiaru napięcia prądu stałego pracujący w

położeniu poziomym, sprawdzany napięciem probierczym izolacji o napięciu 3 kV, klasie

dokładności 0,5.

6. Fotorezystor RPP 131 U=50 V P=0,1 W.

7. Fototranzystor BPYP 22 U=15 V P=0,1 W.

8. Fotodioda BPW 24 2 mA/5 V.

III. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z działaniem i właściwościami elementów optoelektronicznych, oraz zapoznanie się z niektórymi metodami ich badań.

IV. Przebieg ćwiczenia.

1. Badanie fotorezystora .

Schemat układu. R_O

mA

źródło światła E I zasilacz

o regulowanej V U_Z stabilizowany

światłości

W układzie tym wyznacza się charakterystykę prądowo-napięciową I=f(U) dla E=0

i dla dwóch wartości E≠0, oraz charakterystykę oświetleniową I_F=f(E) dla U=const. oraz na jej podstawie charakterystykę R_F=f(E).

I - wartość prądu zmierzona na mA.

I_ro - Wartość prądu „ciemnego” dla odpowiedniej wartości napięcia U.

fotorezystor RPP 131
E=0 Lx		E=10000 Lx		E=400 Lx
U	I	U	I	U	I
V	A	V	mA	V	A
5	1	1	0,15	1	66 
7,5	1,5	1,5	0,225	1,5	105 
10	2,5	2	0,23	2	0,15 m
12,5	3	2,5	0,25	2,5	0,18 m
15	4	3	0,28	3	0,25 m
17,5	5	3,5	0,33	3,5	0,29 m
20	6	4	0,6	4	0,32 m
22,5	6,5	4,5	0,78	4,5	0,37 m
25	6,9	5	1,1	5	0,43 m
27,5	7,3	5,5	1,3	5,5	0,48 m
30	7,6	6	1,5	6	0,54 m

E	IF	U	RF
Lx	mA	V	k
10000	0,8	10	12,5
2500	0,7	10	14,2
1111	0,45	10	22,2
625	0,35	10	28,6
400	0,3	10	33,3
278	0,23	10	43,5
204	0,2	10	50
156	0,17	10	58,8
126	0,16	10	62,5
100	0,14	10	71,4
83	0,12	10	83,3
69	0,11	10	90,9
58	0,1	10	100
51	0,08	10	125
44	0,07	10	142,8

2. Badanie fotodiody.

Schemat układu .

R

mA

źródło światła E I zasilacz

o regulowanej V U_Z stabilizowany

światłości

E=0 Lx		E=10000 Lx			U=2,5 V		U=5 V
U	I	U	I		E	IF	E	IF
V	A	V	mA		Lx	mA	Lx	mA
1	0,2	0,5	0,015		10000	24	10000	33
2	0,2	1	0,028		2500	17	2500	21
3	0,3	1,5	0,03		1111	12	1111	13
4	0,4	2	0,045		625	10	625	11
5	0,5	2,5	0,055		400	9	400	10
		3	0,06		278	8	278	9
		3,5	0,063		204	8	204	9
		4	0,065		156	6	156	8
		4,5	0,07		100	6	100	6
		5	0,072

3. Badanie fototranzystora.

Schemat układu.

mA +

źródło światła E zasilacz

o regulowanej T V U_CE stabilizowany

światłości

R_F -

E=0 Lx		E=10000 Lx			UCE=5 V		UCE=10 V
UCE	I	UCE	I		E	I	E	I
V	A	V	A		Lx	A	Lx	mA
1	0,1	1	0,28		10000	0,33	10000	340
2	0,2	2	0,29		2500	0,19	2500	210
3	0,3	3	0,31		1111	0,15	1111	170
4	0,4	4	0,32		625	0,12	625	140
5	0,5	5	0,35		400	0,1	400	120
6	0,6	6	0,36		278	0,085	278	90
7	0,7	7	0,38		204	0,075	204	80
8	0,8	8	0,38		156	0,07	156	75
9	0,9	9	0,39		126	0,065	126	70
10	1	10	0,395		100	0,05	100	60
11	1,1	11	0,4		83	0,045	83	55
12	1,2	12	0,4		69	0,04	69	45

V. Wnioski.

1. Fotorezystor.

- zależność prądu od napięcia jest mniej więcej wprost proporcjonalna dla natężenia światła

E=0 Lx

- wraz ze wzrostem natężenia światła charakterystyka prądowo-napięciowa staje się bardziej

nieregularna

- wraz ze wzrostem natężenia światła rośnie prąd płynący przez fotorezystor przy stałym

napięciu

- wraz ze wzrostem natężenia światła maleje rezystancja fotorezystora

2. Fotodioda.

- fotodioda pracuje w normalnych warunkach przy spolaryzowaniu jej w kierunku zaporowym

- wraz ze wzrostem napięcia wzrasta nieznacznie prąd fotodiody, przy stałym natężeniu

oświetlenia E=0 Lx

- przy stałym napięciu wartość prądu fotodiody jest większa dla większej wartości natężenia

oświetlenia

- wraz ze wzrostem natężenia oświetlenia wzrasta także prąd fotodiody

- przy stałej wartości natężenia oświetlenia prąd jest większy dla większych wartości napięcia

fotodiody

3. Fototranzystor.

- wraz ze wzrostem napięcia U_CE rośnie też prąd fototranzystora, na początku charakterystyki

rośnie szybko a później znacznie wolniej

- wraz ze wzrostem natężenia oświetlenia rośnie prąd fototranzystora dla stałego napięcia U_CE

Do wykonania sprawozdania użyto programów:

- MS WORD 6.0 dla WINDOWS 95,

- MS EXCEL 7.0 dla WINDOWS 95,

- MS Edytor równań 2.0 dla WINDOWS 95.

---