LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych

Transkrypt

1 Ćw. 4. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych Pomiary częstotliwościowe detektorów opis ćwiczenia Opracował zespół: pod kierunkiem Damiana Radziewicza I. Zagadnienia do samodzielnego przygotowania - źródła promieniowania optycznego: diody LED budowa, parametry - fotodetektory półprzewodnikowe; rodzaje, parametry - pomiary oscyloskopowe przebiegu impulsowego II. Program zajęć * podłączenie źródła światła, * pomiar parametrów częstotliwościowych fotodetektora, * pomiar parametrów częstotliwościowych fotodiody, * pomiar parametrów częstotliwościowych fototranzystora. III. Literatura A. Świt, J. Pułtorak Przyrządy półprzewodnikowe. T. Ohly, Z. Radzimski Elementy elektroniczne, Skrypt do Laboratorium. B.G. Streetman Przyrządy półprzewodnikowe. Wykład ETD004068W Optoelektronika Wykład ETD005076W Karty katalogowe Wykonując pomiary PRZESTRZEGAJ przepisów BHP związanych z obsługą urządzeń elektrycznych i optoelektronicznych.

2 IV. POMIARY Badane elementy: a) fotorezystor A (PerkinElmer Optoelectronics), b) fotodioda krzemowa pin SFH 203 P (OSRAM Opto Semiconductors), c) fototranzystor krzemowy FT06-M, d) White Light LED LEDWE-15 (Thorlabs) oświetlacz. Przed zajęciami należy zapoznać się z kartami katalogowymi! (dostępne w Internecie) 1. Podłączenie źródła światła Jako źródło promieniowania świetlnego (oświetlacz) w ćwiczeniu stosowana jest dioda White Light LED LEDWE-15. Na rys. 1 pokazano schemat podłączenia diody. Rys. 1 Schemat podłączenia diody DEL - ustawić ograniczenie prądowe na zasilaczu na 40 ma; - potencjometr P1 skręcić na minimum (w lewo); - podłączyć tak przygotowany zasilacz do zacisków + i - na płytce; - diodę DEL podłączyć do zacisków A i K (A anoda, K katoda); - ustawić potencjometrem P1 punkt pracy; - do zacisku X1 podłączyć generator funkcyjny (sygnał prostokątny, amplituda w zakresie 0 +5 V, wypełnienie 20%, wyjście ustawić w tryb wysokiej impedancji!!!); - ten sam sygnał podłączyć do kanału 2 oscyloskopu, do obserwacji sygnału wejściowego. Cały czas należy kontrolować amplitudę sygnału wejściowego! UWAGA: Zwrócić uwagę na prawidłową polaryzację elementu! Sprawdzić dane katalogowe badanych elementów! 2

3 2. Pomiar parametrów częstotliwościowych fotorezystora Na rys. 2 pokazano schemat podłączenia fotorezystora. Rys. 2. Schemat podłączenia fotorezystora - podłączyć do zacisków + i - (DETECTOR) fotorezystor; - podłączyć do zacisków + i - (SUPPLY) zasilacz i spolaryzować fotorezystor (np. napięciem fotorezystora; - zwiększać częstotliwość aż do zaniku sygnału zmiennego (przy każdej częstotliwości mierzyć - wykreślić zależność A = f(f) i oszacować f 3dB, oraz wyznaczyć częstotliwość odcięcia. 3. Pomiar parametrów częstotliwościowych fotodiody Na rys. 3 pokazano schemat podłączenia fotodiody. Rys. 3. Schemat podłączenia fotodiody 3

4 - podłączyć do zacisków + i - (DETECTOR) fotodiodę; - podłączyć do zacisków + i - (SUPPLY) zasilacz i spolaryzować fotodiodę (np. napięciem fotodiody; - zwiększać częstotliwość aż do zaniku sygnału zmiennego (przy każdej częstotliwości mierzyć - wykreślić zależność A=f(f) i oszacować f 3dB, oraz wyznaczyć częstotliwość odcięcia. 3. Pomiar parametrów częstotliwościowych fototranzystora Na rys. 4 pokazano schemat podłączenia fototranzystora. Rys. 4. Schemat podłączenia fototranzystora - podłączyć do zacisków + i - (DETECTOR) fototranzystor; - podłączyć do zacisków + i - (SUPPLY) zasilacz i spolaryzować fototranzystor (np. napięciem fototranzystora; 4

5 - zwiększać częstotliwość aż do zaniku sygnału zmiennego (przy każdej częstotliwości mierzyć - wykreślić zależność A=f(f) i oszacować f 3dB, oraz wyznaczyć częstotliwość odcięcia. Uwaga: * W sprawozdaniu należy zamieścić tabele pomiarowe. * Porównać otrzymane wyniki z danymi katalogowymi. 5