Měření na optoelektrických prvcích

1. Úkol měření:

1. Na optronu WK 164 14 změřte: závislost U na diodě na proudu procházejícím diodou, přenosovou závislost IC na IF, vypočtěte velikost přenosového poměru CTR a určete závislost na proudu diodou IF, změřte proud tranzistoru za tmy IC0.

2. U fotoodporu WK 650 75 změřte: VACH pro dvě hodnoty osvětlení, závislost odporu na osvětlení.

3. U fotodiody 1PP75 změřte: VACH pro dvě hodnoty osvětlení v propustném i závěrném směru.

2. Měřicí metoda:

1.Optron WK 164 14:

podle hodnoty přenosového poměru CTR se optočleny dělí do čtyř výkonnostních

skupin:

CTR=0,1….0,4

CTR=0,3….0,8

CTR=0,6….1

CTR

Schéma zapojení optronu:

Doba náběhu I0N = 1 mA, UCE = 5 V, RL = 100  - tr  10 s

Doba doběhu I0N = 1 mA, UCE = 5 V, RL = 100  - tr  10 s

Pro vysílač je proud v propustném směru: IF = 50 mA, tjmp 100 s: IFRM = 1,5 A

IF = 50 mA, UF  1,6 V, IR = 100 A, UR5V

Pro přijímač je napětí kolektoru proti emitoru IC = ..., IF = 0, IB = 0, UCE0  32 V

PC  50 mW, IC  20 mA

UCE = 10 V, IF = 0: ICE0  100mA

Saturační napětí kolektor-emitor při IC = 1 mA, IF = 10 mA: UCESAT  0,4 V

Zapojení vývodů pouzdra:

2.Fotoodpor WK 650 75:

schématická značka:

maximální napětí: UMAX = 150 V, odpor při E = 100 lx: RN =0,5 k, odpor při

zatemnění: R  1M, ztrátový výkon: P = 150 mW

3.Fotodioda 1PP75:

schématická značka:

závěrné napětí při IR = 50A, UR  5V, fotoelektrické napětí při E = 1000lx: UL 0,3V

fotoelektrický proud při E = 1000 lx: IL  70 A

Optrony:

Zapojení optočlenu WK 164 14:

Jsou to fotoelektrické součástky složené z vysílače a přijímače. Obě části jsou v pouzdře. Vysílač je vlastně proudem řízený zdroj světla a přijímač je součástka (např. Si tranzistor) využívající při své funkci fotoelektrického jevu.

Využití optronů spočívá v tom, že galvanicky oddělí obvod připojený na vstup a na výstupu, resp. poškození vstupního obvodu nemusí způsobit poškození výstupních obvodů. Pro lepší citlivost se někdy používají na výstup tranzistory.

Přenosový poměr:

optrony se dělí do tříd podle velikosti přenosového poměru CTR. Ten je ovlivněn charakteristikami diody a tranzistoru.

Spektrální charakteristika tranzistoru udává citlivost přechodu B-E v závislosti na vlnové délce dopadajícího záření.

Velikost oblasti překrývajících se charakteristik je dána použitým materiálem, technologií výroby a např. PN přechodem apod.

Vstupní V-A charakteristika:

prahové napětí je asi 1,6 V.

Závislost výstupního proudu na proudu procházejícím diodou:

Závislost přenosového poměru CTR na výstupním proudu IF:

CTR je přímo úměrný proudu IC, proto je závislost dána předchozím průběhem

Při měření je důležité aby maximální proud diodou udaný výrobcem nebyl překročen.

Proto se musí do obvodu zapojit ochranný odpor R1: