Методические указания по исследованию оптрона

5.2.1 Установить печатную плату ЕВ – 113, которая содержит схему для исследования оптрона, в стенд PU 2000 от DEGEM system.

5.2.3. Измерить сопротивления резисторов R₁, R₂ и R₃.

Рисунок 5.1 – Схема для снятия вольтамперной характеристики светодиода

5.2.3. Собрать схему для снятия вольтамперной характеристики светодиода I_сд = f(U_сд), показанную на рисунке 5.1. Повышая напряжение источника PS-1, снимать показания вольтметра и миллиамперметра, данные заносить в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

UPS-1, В
Uсд, В
Iсд, мА

5.2.4.Собрать схему для снятия темновой коллекторной характеристики фототранзистора I_к = f(U_кэ) при отсутствии тока светодиода, показанную на рисунке 5.2. Повышая напряжение источника PS-1 от 0 до 11В, снимать показания вольтметра и миллиамперметра, данные заносить в таблицу 5.2.

Таблица 5.2

UPS-1 UPS-1, В
UPS-1 Uкэ, В
Iк, мА

Рисунок 5.2 – Схема для снятия темновой коллекторной характеристики фототранзистора

5.2.5. Собрать схему, показанную на рисунке 5.3, и снять семейство сквозных характеристик фототранзистора I_к = f(U_кэ) при фиксированных

Рисунок 5.3 – Схема для снятия сквозных характеристик оптрона

значениях тока светодиода, данные заносить в таблицу 5.3.

Таблица 5.3

Iсд, mA	Iк, mА при Uкэ=1В	Iк, mА при Uкэ=2В	Iк, mА при Uкэ=3В	Iк, mА при Uкэ=4В	Iк, mА при Uкэ=5В	Iк, mА при Uкэ=6В	Iк, mА при Uкэ=7В	Iк, mА при Uкэ=8В

5.2.6 Собрать схему (см. рисунок 5.4) для исследования частотных характеристик оптрона.

Рисунок 5.4 – Схема для снятия частотной характеристики оптрона

5.2.7 Подать от генератора сигнал треугольной формы на вход оптрона. Установить напряжение источника PS-1, равным 10В. Варьируя напряжение источника PS-2, выбрать такую рабочую точку на характеристике светодиода, при которой сигнал на коллекторе фототранзистора будет не искаженным по форме.

5.2.8 Форму сигнала от генератора поменять на синусоидальную.

Изменяя частоту генератора при постоянной величине входного сигнала, измерять величину сигнала на коллекторе фототранзистора, т.е. на выходе оптрона. Данные заносить в таблицу 5.4.

Таблица 5.4

f	10 Гц	100 Гц	1 кГц	10 кГц	50 кГц	100 кГц
Uвых,В

5.3. Расчетное задание

5.3.1 Построить ВАХ светодиода I_сд = f(U_сд) по данным таблицы 5.1.

Провести нагрузочные линии для сопротивления R1 и найти величины токов

при различных напряжениях источника.

5.3.2 Построить темновую характеристику фототранзистора I_к = f(U_кэ) по данным таблицы 5.2.

5.3.3 Построить семейство сквозных характеристик оптрона I_к = f(U_кэ) при различных токах светодиода по данным таблицы 5.3.

5.3.4 Провести нагрузочные линии для коллекторных сопротивлений R2 и R3.

5.3.5 Графическим способом определить коэффициент передачи оптрона К = ΔI_к /ΔI_сд .

5.3.6 С помощью семейства сквозных характеристик оптрона

I_к = f(U_кэ) построить зависимости тока коллектора от тока фотодиода

I_к = f(I_сд) при постоянных коллекторных напряжениях U_кэ=Const.

5.3.7 Построить частотную характеристику оптрона по данным таблицы 5.4.

5.4 Контрольные вопросы

5.4.1 С какой целью для передачи электрического сигнала используется преобразование его в оптический сигнал и затем обратное преобразование оптического сигнала в электрический?

5.4.2 Какие существуют способы электрической развязки цепей, кроме опто-электрической развязки?

5.4.3 При каком включении светодиод излучает свет, прямом или обратном?

5.4.4 С какой целью встречно-параллельно светодиоду включается обычный диод?

5.4.5 Чем отличается фототранзистор от обычного транзистора?

5.4.6 Чем в основном определяется величина коллекторного тока фототранзистора?

5.4.7 С какой целью при передаче двухполярного аналогового сигнала на светодиод подаётся ток постоянного смещения?

5.4.8 Чем объясняется завал частотной характеристики оптрона на высоких частотах; свойствами светодиода или фототранзистора?

6 Лабораторная работа. Исследование полевого транзистора с управляющим р-n переходом

Цель работы

- исследование вольтамперных характеристик и сопротивления канала полевого транзистора с управляющим р-n переходом.

6.1 Рабочее задание:

6.1.1 Снять семейство стоковых характеристик полевого транзистора.

6.1.2 Снять семейство стоко-затворных характеристик полевого транзистора.

6.1.3 Измерить сопротивление канала полевого транзистора.