Часові параметри та частотні характеристики ПВ і методи їх вимірювання 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Часові параметри та частотні характеристики ПВ і методи їх вимірювання



Інерційні можливості і властивості ПВ визначаються таким параметром як постійна часу. При цьому розрізняють (рис.3.4)

- постійну часу спаду сигналу (фронт спаду), ,

- постійну часу зростання сигналу (фронт зростання), ,

- час затримки включення, ,

- час затримки виключення, .

 

 

Рис.3.4

 

У фотодіодів і визначаються часом прольоту носіїв струму від місця, де вони створюються, до p-n-переходу, де вони рекомбінують.

За рахунок інерційності ПВ не можуть відтворювати модульовані потоки випромінювання понад деяку частоту, яку називають граничною – . За приймають таку частоту, коли чутливість спадає до рівня 0.707 в порівнянні з немодульованим потоком.

З частотних характеристик найбільш вживаною є частотна характеристика чутливості. Ця характеристика визначає широкосмуговість ПВ, тобто можливість працювати з модульованими сигналами в певних частотних межах.

На практиці використовують різні критерії допустимого падіння чутливості при модуляції потоку. Наприклад,

- коли прийняти то ;

- коли прийняти то .

Таким чином, за визначенням частотна характеристика і гранична частота одночасно визначаються вибраним критерієм ( чи ).

Для визначення частотної характеристики використовують таку схему вимірювання (рис.3.5).

 

 

Рис.3.5

 

БЖ1, БЖ2 – блоки живлення джерела і ПВ,

ДВ – джерело випромінювання,

МД – модулятор,

ПВ – приймач випромінювання,

СЕП – селективний електронний підсилювач,

ЧМ – частотомір,

ВП – вимірювальний пристрій.

Вимоги до вимірювань:

1) модулятор повинен забезпечувати 100% сінусоідальну модуляцію з глибиною не менше 80%,

2) режим БЖ1 задається згідно ТУ,

3) ПВ опромінюють потоком, числове значення якого знаходиться на проміжку, що відповідає лінійній залежності І=f(Ф); слід враховувати, що для сінусоідальної модуляції ),

4) частоту модуляції вимірюють на виході СЕП,

5) для побудови частотної характеристики необхідно зняти не менше 10 точок (тобто використати десять різних частот модуляції).

При рівномірному розподілі домішок в р- і n-областях напівпровідника, час прольоту носіїв визначається швидкістю дифузії. Коефіцієнт дифузії для електронів р-напівпровідника, як неосновних носіїв, значно перевищує коефіцієнт дифузії дірок. Тому при постійній товщині бази фотодіода краще опромінювати саме р-напівпровідник.

Для германійових ПВ: , , (МГц),

для кремнійових ПВ: , , (МГц),

де () – товщина бази.

Наприклад, для кремнійових фотодіодів:

- у вентильному режимі ~ 1÷2 МГц,

- у діодному ~ до 200 МГц;

а для германійових р-і-n фотодіодів ~ 2·10 ГГц;

для лавинних фото діодів ~ 10 ГГц.

Для вимірювання постійної часу використовують таку схему (рис.3.6)

 

Рис.3.6

 

БЖ1, БЖ2 – блоки живлення джерела і ПВ,

ПВ – приймач випромінювання,

СЕП – селективний електричний підсилювач,

ІДВ – імпульсне джерело випромінювання,

О – осцилограф.

Вимоги до вимірювань:

1) ІДВ (або звичайне ДВ з модулятором) повинно забезпечувати імпульс у формі трапеції з “швидким” фронтом зростання (рис.3.7),

Рис.3.7

 

2) час кожного імпульсу повинен бути вп‘ятеро більше за очікувану величину постійної часу приймача випромінювання () при шпаруватості імпульсів ШП=2 (),

3) постійну часу визначають за допомогою осцилографа (строб-осцилограф),

4) опір навантаження приймача вибирають за умови, що , де – ємність входу селективного електронного підсилювача.

Значення постійної часу:

- у кремнійових ПВ (фотодіодах) – ~ 10-6 с,

- у германійових ПВ (фотодіодах) – ~ 10-5 с,

- у германійових р-і-n фотодіодах – ~ 10-9 с.

 

  1. Енергетична характеристика приймача випромінювання та визначення його чутливості.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 81; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.203.219.117 (0.011 с.)