Презентация на тему "Оптоэлектронные приборы"

Раздел 1 – Электронные приборы Тема №6 – Оптоэлектронные приборы и устройства отображения информации

Фотоэлектрические приборы. Основные теоретические сведения.   Фотоэлектрическими приборами называют преобразователи лучистой энергии, благодаря                  которой изменяются электрические свойства вещества, образующего данный прибор.   Эти приборы делятся на два типа: с внешним и внутренним фотоэффектом.

Фотоэлектронные приборы с внешним фотоэффектом. • Внешний фотоэффект — это фотоэлектронная эмиссия, т. е. выход электронов за пределы поверхности вещества под действием излучения. • Электронный фотоэлемент (фотоэлемент) — электровакуумный прибор, два электрода которого — катод и анод — помещены в стеклянную колбу. В колбе фотоэлемента создается такой же вакуум, как и в электронных электровакуумных приборах.

Устройство и условное графическое обозначение электронного фотоэлемента

Схема включения электронного фотоэлемента

Энергетическая характеристика фототока электронного фотоэлемента

Устройство фотоэлектронного умножителя

Фотоэлектронные приборы с внутренним фотоэффектом. • Внутренний фотоэффект — возбуждение электронов вещества, то есть переход их на более высокий энергетический уровень под действием излучения, благодаря чему изменяются концентрация свободных носителей заряда, а следовательно, и электрические свойства вещества • Фоторезистором называют полупроводниковый фотоэлектрический прибор с внутренним фотоэффектом, в котором используется явление фотопроводимости, то есть изменения электрической проводимости полупроводника при его освещении.

Устройство и схема включения фоторезистора

Энергетическая характеристика фототока фоторезистора

Вольт-амперные характеристики фоторезистора

Фоторезистор + и - • Недостатком фоторезисторов является, как и любых полупроводниковых приборов, существенная зависимость параметров от температуры. • Преимущества фоторезисторов: высокая чувствительность, возможность использования в инфракрасной области спектра излучения, небольшие габариты и возможность работы в цепях постоянного и переменного токов

Оптроны.Определение • Оптрон – это полупроводниковый прибор, в котором конструктивно объединены источник и приемник излучения, имеющие между собой оптическую связь. • Если оптрон имеет только один излучатель и один приемник излучения, то его называют оптопарой или элементарным оптроном

Принцип устройства оптопары

Достоинства оптронов • 1. Отсутствие электрической связи между входом и выходом и обратной связи между фотоприемником и излучателем. • 2. Широкая полоса частот пропускаемых колебаний, возможность передачи сигналов с частотой от 0 до 1014 Гц. • 3. Возможность управления выходными сигналами путем воздействия на оптическую часть. • 4. Высокая помехозащищенность оптического канала, т.е. его невосприимчивость к воздействию внешних электромагнитных полей. • 5. Возможность совмещения в РЭА с другими полупроводниковыми и микроэлектронными приборами

Достоинства оптронов • 1. Относительно большая потребляемая мощность, из-за того, что дважды происходит преобразование энергии, причем КПД этих преобразований невысок. • 2. Невысокая температурная стабильность и радиационная стойкость. • 3. Заметное «старение», т.е. ухудшение параметров с течением времени. • 4. Сравнительно высокий уровень собственных шумов. • 5. Необходимость применения гибридной технологии вместо более удобной и совершенной планарной технологии (в одном приборе объединены источник и приемник излучения, сделанные из разных полупроводников).

Резисторные оптопары

Диодные оптопары

Транзисторные оптопары

Классификация и характеристики устройств отображения информации

Основные параметры УОИ • Яркость (В) • Коэффициент контрастности (К) • Освещенность (Е)

Газоразрядные индикаторы

Газоразрядные индикаторы

Газоразрядные индикаторы

Электролюминесцентные индикаторы (ЭЛИ)

Электролюминесцентные индикаторы (ЭЛИ)

Светодиодные индикаторы

Жидкокристаллические индикаторы • ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР - это прибор для визуального воспроизведения информации, действие которого основано на переориентации жидкого кристалла (ЖК) в электрическом поле и изменении его оптических свойств. • Конструктивно представляет собой тонкий ориентированный слой ЖК, ограниченный с обеих сторон системами электродов, нанесённых на стеклянные подложки, из которых, по крайней мере, одна прозрачна.

Схема мозаичного жидкокристаллического индикатора

Схема аналогового жидкокристаллического индикатора