 |
|
 |  |
| Afaceri | Agricultura | Comunicare | Constructii | Contabilitate | Contracte |
| Economie | Finante | Management | Marketing | Transporturi |
Electrica
|
Qdidactic » bani & cariera » constructii » electrica Materiale optoelectronice |
Materiale optoelectronice
MATERIALE OPTOELECTRONICE
SCOPUL LUCRARII
Scopul acestei lucrari de laborator este acela de a masura caracteristicile unor dispozitive optoelectronice: diode luminiscente (LED) si fototranzitoare, precum si cunoasterea unor materiale folosite in optoelectronica.
1. Diode luminiscente:
a. Caracteristica curent-tensiune:
- Mod de lucru:
Pentru
a determina caracteristica curent-tensiune i
=f(u) pentru cele trei diode vom folosi aparatele de masura.
Conectam succesiv iesirea a a GT la LR, LV, L1, cu G1 pus in regim de
vizualizare. Semnalul pentru axa X a oscilocopului se ia de la anodul diodelor,
iar cel pentru axa Y de pe borna B. Se trece GI in regim de masura si cu
ajutorul VE se masoara pe rand tensiunile in punctele LR,LV,L1 si in B. Aceste
masuratori se repeta pentru toate cele 16 puncte ale iesirii a.
Aceasta masuratoare cu multimetrul se face in paralel cu masuratoarea caracteristicii curent-tensiune (care se executa cu osciloscopul).
Tabelul 1:
R1=100Ω
|
Treapta |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|||
|
Dioda LR |
Ux[mV] |
0.008 |
0,44 |
0,869 |
1,31 |
1,59 |
1,64 |
1,76 |
1,8 |
1,9 |
1,96 |
2,02 |
2,09 |
2,151 |
2,212 |
2,269 |
2,328 |
|||
|
Uy[mV] |
-0,0016 |
-0,0016 |
-0,0015 |
0,209 |
0,058 |
0,11 |
0,08 |
0,2 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,351 |
0,401 |
0,45 |
0,497 |
0,547 |
||||
|
ID=Uy/R1 [mA] |
-0,000016 |
-0,000016 |
-0,000015 |
0,00209 |
0,00058 |
0,0011 |
0,0008 |
0,002 |
0,002 |
0,0025 |
0,003 |
0,00351 |
0,00401 |
0,0045 |
0,00497 |
0,00547 |
||||
|
UD=Ux-Uy[mV] |
0,0064 |
0,4416 |
0,8705 |
1,101 |
1,532 |
1,53 |
1,68 |
1,6 |
1,7 |
1,71 |
1,72 |
1,739 |
1,75 |
1,762 |
1,772 |
1,781 |
||||
|
Dioda LV |
ID=Uy/R1 [mA] |
-0,000015 |
-0,000015 |
0,000015 |
0,000015 |
0,000067 |
0,00048 |
0,00092 |
0,0014 |
0,0018 |
0,0023 |
0,0028 |
0,0033 |
0,0038 |
0,0043 |
0,0048 |
0,0053 |
|||
|
Ux[mV] |
-0,0018 |
0,44 |
0,86 |
1,31 |
1,7 |
1,82 |
1,9 |
1,97 |
2,04 |
2,1 |
2,16 |
2,22 |
2,28 |
2,34 |
2,39 |
2,45 |
||||
|
Uy[mV] |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
0,0067 |
0,048 |
0,092 |
0,14 |
0,18 |
0,23 |
0,28 |
0,33 |
0,38 |
0,43 |
0,48 |
0,53 |
||||
|
UD=uUx-Uy[mV] |
-0,0003 |
0,4415 |
0,8615 |
1,3115 |
1,7067 |
1,868 |
1,992 |
2,11 |
2,22 |
2,33 |
2,44 |
2,55 |
2,66 |
2,77 |
2,87 |
2,98 |
||||
|
Dioda L1 |
Ux[mV] |
0,0018 |
0,44 |
0,85 |
1,04 |
1,12 |
1,19 |
1,24 |
1,3 |
1,42 |
1,47 |
1,52 |
1,58 |
1,63 |
1,68 |
1,74 |
1,82 |
|||
|
Uy[mV] |
-0,0015 |
-0,0016 |
-0,001 |
0,039 |
0,08 |
0,12 |
0,17 |
0,22 |
0,32 |
0,37 |
0,42 |
0,47 |
0,52 |
0,57 |
0,62 |
0,76 |
||||
|
ID=Uy/R1[mA] |
-0,000015 |
-0,000016 |
-0,00001
|
0,00039 |
0,0008 |
0,0012 |
0,0017 |
0,0022 |
0,0032 |
0,0037 |
0,0042 |
0,0047 |
0,0052 |
0,0057 |
0,0062 |
0,0076 |
||||
|
UD=Ux-Uy[mV] |
0,0033 |
0,4416 |
0,851 |
1,001 |
1,04 |
1,07 |
1,07 |
1,08 |
1,08 |
1,1 |
1,1 |
1,11 |
1,11 |
1,11 |
1,12 |
1,06 |
In continuare reprezentam grafic I=f(U
) pentru cele trei diode masurate:
- Concluzii:
Din graficul de mai sus se poate observa ca cele trei diode raspund la valori diferite ale tensiunii. Cea mai sensibila dioda este L1 care pentru o valoare de aproximativ 1mV prezinta o crestere exponentiala a curentului prin ea. Acest lucru o face potrivita pentru aplicatii care necesita masuratori de finete.
Prin dioda LR curentul incepe sa creasca exponential pe la aproximativ 1,75 mV. Portiunea din grafic care reprezinta comportamentul diodei pe intervalul [0.5;1.5] mV este nereala datorita unor erori, cum ar fi cele cauzate de rotunjirea valorilor marimilor masurate, de imprecizia masuratorilor efectuate sau de efectele parazite care nu au fost luate in consideratie. Cauzele erorilor enumerate precedent afecteaza si masuratorile pentru celelalte 2 diode.
Dioda LV necesita o valoare aproximativ egala a tensiunii cu dioda LR pentru a inregistra un raspuns in curent. Diferenta dintre cele 2 este insa modul in care creste curentul prin ele. Prin dioda LV cresterea curentului este mai lina decat prin LR.
b.Fluxul emis:
- Mod de lucru:
Pentru
a ridica caracteristica ϕ
=f(i) in unghi solid φ
pentru dioda luminiscenta cu emisie in infrarosu modificam
unghiul solid prin modificarea distantei intre dioda si fotodetector. Cu cat
marim distanta , cu atat unghiul solid este mai mic.
Se
realizeaza conexiunile necesare efectuarii masuratorilor. Pe osciloscop vom
vizualiza raspunsul fototranzistorului conectat la fluxul emis de dioda. Pe
baza masuratorilor de curent colector si a caracteristicii ϕ=f(I
) vom calcula fluxul
emis de dioda.
Simultan masuratorii executate cu osciloscopul vom realiza si o masuratoare cu multimetrul.
Tabelul 2:
R1=100Ω, R2=1,6kΩ
|
Treapta |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
UB[mV] |
-0,0015 |
-0,0015 |
0,0747 |
0,1713 |
0,261 |
0,36 |
0,459 |
0,5594 |
|
UA[V] |
-0,0015 |
-0,0015 |
0,0244 |
0,146 |
0,344 |
0,628 |
0,967 |
1,342 |
|
IL1=UB/R1 [mA] |
-0,000015 |
-0,000015 |
0,000747 |
0,001713 |
0,00261 |
0,0036 |
0,00459 |
0,005594 |
|
IF1=UA/R2 [mA] |
-0,00093 |
-0,00093 |
0,01525 |
0,0925 |
0,215 |
0,3925 |
0,6043 |
0,8387 |
|
ϕ1 [lx] |
0 |
0 |
8 |
85 |
210 |
390 |
600 |
830 |
|
UA[V] |
-0,0015 |
-0,0015 |
0,039 |
0,192 |
0,396 |
0,661 |
0,96 |
1,292 |
|
IF2=UA/R2 [mA] |
-0,00093 |
-0,00093 |
0,02437 |
0,12 |
0,2475 |
0,4131 |
0,6 |
0,8075 |
|
ϕ2 [lx] |
0 |
0 |
12 |
120 |
240 |
410 |
600 |
800 |
|
IL2=UB/R2 [mA] |
-9,375E-07 |
-9,375E-07 |
0,00004668 |
0,0000107 |
0,0001631 |
0,000225 |
0,0002868 |
0,00035 |
Reprezentam grafic ϕ=f(I
) pentru cele doua diode:
- Concluzii
Graficul
de mai sus reprezinta o comparatie intre caracteristicile ϕ=f(I) obtinute pentru aceeasi dioda, dar avand distanta intre ea
si fotodetector modificata. Se poate observa clar ca graficul fi1(IL1)
corespunde distantei mai mici intre dioda si fotodetector, iar fi2(IL2)
corespunde distantei mai mari. Astfel, fluxul inregistrat pentru aceeasi
intensitate prin dioda variza considerabil in cele 2 situatii. In cazul
distantei mai mici, variatia fluxului este apropiata de axa Oy (reprezentand o
crestere foarte puternica a fluxului cu intensitatea), pe cand distantei mai
mari ii corespunde o crestere mai atenuata a fluxului cu intensitatea.
Ca surse de erori poate fi mentionata influenta luminii din laborator care modifica fluxul pe care il receptioneaza fotodetectorul.
2. Fototranzistorul:
- Mod de lucru:
Pentru
a ridica caracteristica I=f(U
) ϕ=ct pentru fototranzistorul F1 realizam
urmatoarele montaje: iesirea a a GT se conecteaza la intrarea F1 a ME, iesirea
b a GT se conecteaza la intrarea L1 a ME, intrarea Y a osciloscopului se
conecteaza la iesirea a a ME si iesirea X a osciloscopului se conecteaza la
intrarea F1 a ME. Avand GI in regim de vizualizare se observa pe ecranul
osciloscopului setul de caracteristici I=f(U). Apoi trecem GI in regim de masura si masuram punct cu
punct tensiunea de la iesirea a a ME. Masuratoarea cu multimetrul e realizata
in paralel cu masuratoare cu osciloscopul.
Tabelul 3:
|
Treapta |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
IL1=-0,000015[mA] ΦIL1=0[lx] |
Uy [V] |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,000938 |
-0,0009375 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
|
|
UCE [V] |
0,0006375 |
0,3744375 |
0,696438 |
1,109438 |
1,552438 |
1,992438 |
2,422438 |
2,862438 |
3,302438 |
3,752438 |
4,172438 |
4,627438 |
5,062438 |
5,519438 |
5,938438 |
6,377438 |
|
|
IL1=-0,000015[mA] ΦL1=0[lx] |
Uy [V] |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
-0,0015 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,000938 |
-0,0009375 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
-0,00094 |
|
|
UCE [V] |
0,0006375 |
0,3744375 |
0,696438 |
1,109438 |
1,552438 |
1,992438 |
2,422438 |
2,862438 |
3,302438 |
3,752438 |
4,172438 |
4,627438 |
5,062438 |
5,519438 |
5,938438 |
6,377438 |
|
|
IL1=0,000747[mA] ΦL1=8[lx] |
Uy [V] |
-0,0015 |
-0,0015 |
0,0202 |
0,0209 |
0,0213 |
0,0219 |
0,0223 |
0,0225 |
0,0229 |
0,0232 |
0,0236 |
0,024 |
0,0243 |
0,0244 |
0,0246 |
0,0255 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,000938 |
-0,0009375 |
0,012625 |
0,013063 |
0,013313 |
0,013688 |
0,013938 |
0,014063 |
0,014313 |
0,0145 |
0,01475 |
0,015 |
0,015188 |
0,01525 |
0,015375 |
0,015938 |
|
|
UCE [V] |
0,0006375 |
0,3744375 |
0,661175 |
1,073038 |
1,515388 |
1,954413 |
2,383763 |
2,823438 |
3,262788 |
3,7123 |
4,13165 |
4,586 |
5,020513 |
5,47735 |
5,896025 |
6,333563 |
|
|
IL1=0,001713[mA] ΦL1=85[lx] |
Uy [V] |
-0,0015 |
0,099 |
0,1426 |
0,1445 |
0,1446 |
0,1466 |
0,1485 |
0,15 |
0,1508 |
0,1535 |
0,24 |
0,258 |
0,256 |
0,26 |
0,319 |
0,322 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,000938 |
0,061875 |
0,089125 |
0,090313 |
0,090375 |
0,091625 |
0,092813 |
0,09375 |
0,09425 |
0,095938 |
0,15 |
0,16125 |
0,16 |
0,1625 |
0,199375 |
0,20125 |
|
|
UCE [V] |
0,0006375 |
0,211125 |
0,462275 |
0,872188 |
1,315025 |
1,751775 |
2,178688 |
2,61625 |
3,05495 |
3,500563 |
3,78 |
4,20575 |
4,644 |
5,0945 |
5,417625 |
5,85175 |
|
|
IL1=0,00261[mA] ΦL1=210[lx] |
Uy [V] |
-0,0016 |
0,1714 |
0,2729 |
0,2839 |
0,2917 |
0,2991 |
0,3047 |
0,3105 |
0,3147 |
0,3192 |
0,3225 |
0,3259 |
0,3306 |
0,333 |
0,3361 |
0,3385 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,001 |
0,107125 |
0,170563 |
0,177438 |
0,182313 |
0,186938 |
0,190438 |
0,194063 |
0,196688 |
0,1995 |
0,201563 |
0,203688 |
0,206625 |
0,208125 |
0,210063 |
0,211563 |
|
|
UCE [V] |
0,0008 |
0,093475 |
0,250538 |
0,645663 |
1,075988 |
1,503963 |
1,924863 |
2,355438 |
2,788613 |
3,2313 |
3,645938 |
4,095413 |
4,522775 |
4,975875 |
5,389838 |
5,824938 |
|
|
IL1=0,0036[mA] ΦL1=390[lx] |
Uy [V] |
-0,0017 |
0,1904 |
0,4371 |
0,5123 |
0,5215 |
0,5378 |
0,543 |
0,5452 |
0,5602 |
0,5647 |
0,5712 |
0,5797 |
0,5865 |
0,5885 |
0,596 |
0,6021 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,001063 |
0,119 |
0,273188 |
0,320188 |
0,325938 |
0,336125 |
0,339375 |
0,34075 |
0,350125 |
0,352938 |
0,357 |
0,362313 |
0,366563 |
0,367813 |
0,3725 |
0,376313 |
|
|
UCE [V] |
0,0009625 |
0,0626 |
-0,01629 |
0,274513 |
0,702563 |
1,116075 |
1,537625 |
1,97405 |
2,389675 |
2,832363 |
3,2418 |
3,682988 |
4,106938 |
4,560688 |
4,9675 |
5,396588 |
|
|
IL1=0,00459[mA] ΦL1=600[lx] |
Uy [V] |
-0,0018 |
0,2012 |
0,4693 |
0,7347 |
0,7907 |
0,8079 |
0,8241 |
0,8384 |
0,8556 |
0,8664 |
0,8738 |
0,8865 |
0,8953 |
0,9038 |
0,9161 |
0,9241 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,001125 |
0,12575 |
0,293313 |
0,459188 |
0,494188 |
0,504938 |
0,515063 |
0,524 |
0,53475 |
0,5415 |
0,546125 |
0,554063 |
0,559563 |
0,564875 |
0,572563 |
0,577563 |
|
|
UCE [V] |
0,001125 |
0,04505 |
-0,06861 |
-0,08689 |
0,265113 |
0,677163 |
1,080838 |
1,4976 |
1,90965 |
2,3421 |
2,750075 |
3,184438 |
3,605138 |
4,048325 |
4,447338 |
4,873338 |
|
|
IL1=0,005594[mA] ΦL1=830[lx] |
Uy [V] |
-0,0019 |
0,2086 |
0,4828 |
0,7791 |
1,0426 |
1,1096 |
1,1315 |
1,1535 |
1,1687 |
1,1935 |
1,2079 |
1,2253 |
1,239 |
1,2508 |
1,265 |
1,2789 |
|
IC=Uy/R2 [mA] |
-0,001188 |
0,130375 |
0,30175 |
0,486938 |
0,651625 |
0,6935 |
0,707188 |
0,720938 |
0,730438 |
0,745938 |
0,754938 |
0,765813 |
0,774375 |
0,78175 |
0,790625 |
0,799313 |
|
|
UCE [V] |
0,0012875 |
0,033025 |
-0,09055 |
-0,15904 |
-0,14423 |
0,1869 |
0,581313 |
0,985563 |
1,400863 |
1,810563 |
2,207163 |
2,633888 |
3,046625 |
3,48445 |
3,880375 |
4,296788 |
|
|
|
Ua[V] |
-0,0018 |
0,372 |
0,694 |
1,107 |
1,55 |
1,99 |
2,42 |
2,86 |
3,3 |
3,75 |
4,17 |
4,625 |
5,06 |
5,517 |
5,936 |
6,375 |
In continuare reprezentam grafic setul de
caracteristici i=f(U)ϕ=ct:
- Concluzii
Pe baza graficului se observa ca pentru aceleasi valori ale tensiunii intensitatea curentului creste din ce in ce mai mult. Cele 8 functii asigneaza valori in curent din ce in ce mai mari valorilor tensiunii. Erorile care afecteaza masuratorile facute pot proveni din rotunjirea calculelor, erori de citire.
| Contact |- ia legatura cu noi -| |  |
| Adauga document |- pune-ti documente online -| |  |
| Termeni & conditii de utilizare |- politica de cookies si de confidentialitate -| |  |
| Copyright © |- 2024 - Toate drepturile rezervate -| |  |
 |
|||||||
|
|||||||
|
|||||||
Referate pe aceeasi tema | |||||||
|
| |||||||
|
|||||||
|
|
|||||||