PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA. Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku-Kamiennej. Sprawozdanie

Transkrypt

1 Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku-Kamiennej Sprawozdanie PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA imię i nazwisko z ćwiczenia nr Temat ćwiczenia: BADANIE ELEMENTÓW OPTOELEKTRONICZNYCH rok szkolny klasa grupa data wykonania I. Cel ćwiczenia: Poznanie budowy, działania i właściwości fotoelementów oraz zaznajomienie się z metodami ich badania. II. Wykaz zagadnień do przygotowania ćwiczenia. 1. Jakie są wielkości i jednostki świetlne? 2. Co to są fotoelementy? 3. Jakie są rodzaje fotoelementów? 4. Co to jest zjawisko fotoelektryczne? 5. Na czym polega różnica między zjawiskiem fotoelektrycznym zewnętrznym i wewnętrznym? 6. Co to jest rezystancja ciemna fotorezystora? 7. Jak należy spolaryzować fotodiodę, aby wykorzystać w niej zjawisko fotoelektryczne? 8. Co to jest charakterystyka oświetleniowa optoelementu? 9. Na czym polega różnica między elementami optoelektronicznymi generacyjnymi i parametrycznymi? 10. Co to jest transoptor? 11. Jakie są zastosowania elementów optoelektronicznych? III. Przebieg ćwiczenia. 1. Odszukać i zanotować dane katalogowe badanych fotoelementów. 2. Zmontować układ pomiarowy. 3. Zmieniając natężenie światła odczytać wskazania przyrządów. 4. Wyniki zanotować w tabeli. 5. Dokonać obliczeń. 6. Narysować charakterystyki fotoelementów. 7. Wyciągnąć wnioski. Uwaga! Natężenie światła zmienia się przez zmianę napięcia na żarówce. Dla danego napięcia na żarówce U ż z charakterystyki odczytać natężenie światła E. A. Zapoznanie się z danymi katalogowymi badanych fotoelementów fotorezystor fotodioda fototranzystor fotoogniwo transoptor P tot W I p P tot mw E F m I FI U max U Rmax U CEmax I F A U RI R 0 M U R I L U (BR)IO k R L k nm U CE K % nm S I A/lx f T khz t ro s

2 Badanie elementów optoelektronicznych strona 2 z 6 B. Badanie fotorezystora 1. Schemat pomiarowy. 2. Tabela pomiarów. U ż E U I R lx 3. Obliczenia. U R I 4. Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić charakterystykę oświetleniową R=f(E).

3 Badanie elementów optoelektronicznych strona 3 z 6 C. Badanie fotodiody. 1. Układ pomiarowy. 2. Wyznaczanie charakterystyki oświetleniowej Dla ustalonej wartości napięcia zasilania wyznaczyć zależność prądu wstecznego I R od natężenia światła E. a) Tabela pomiarów U ż E I R lx b) Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić I R =f(e). 3. Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej Przy ustalonej wartości natężenia światła wyznaczyć zależność prądu wstecznego I R od napięcia wstecznego U R.

4 Badanie elementów optoelektronicznych strona 4 z 6 c) Tabela pomiarów E = 0 lx (U ż = 0 ) U R I R E = 1000 lx U R I R (U ż = ) d) Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić I R =f(u R ). D. Badanie fototranzystora. 1. Zmontować układ jak na rysunku 2. Wyznaczanie charakterystyki oświetleniowej Dla ustalonej wartości napięcia zasilania wyznaczyć zależność prądu kolektora I C od natężenia światła E.

5 Badanie elementów optoelektronicznych strona 5 z 6 a) Tabela pomiarów. U ż E U CE I c lx b) Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić I c =f(e). 3. Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej Przy ustalonej wartości natężenia światła E wyznaczyć zależność prądu kolektora I C od napięcia kolektor-emiter U CE. a) Tabela pomiarów. E = 100 lx U CE I C E = 1000 lx U CE I C (U ż = ) (U ż = ) b) Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić I C =f(u CE ).

6 Badanie elementów optoelektronicznych strona 6 z 6 I. Wykaz przyrządów. 1. Woltomierz EM kl. 2. Woltomierz ME kl. 3. Amperomierz ME kl. 4. Rezystor dekadowy 5. Układ do badania fotoelementów. Wykaz zagadnień do opracowania ćwiczenia. 1. Jak wpływa zwiększenie wartości natężenia światła na rezystancję fotorezystora? 2. Jak wpływa zwiększenie wartości natężenia światła na prąd wsteczny fotodiody? 3. Co się dzieje z prądem wstecznym fotodiody, przy stałej wartości natężenia światła, jeżeli napięcie wsteczne rośnie? 4. Jak przebiegają charakterystyki prądowo-napięciowe fotodiody dla różnych wartości natężenia światła? 5. Jak wpływa zwiększenie wartości natężenia światła na prąd kolektora fototranzystora? 6. Co się dzieje z prądem kolektora fototranzystora, przy stałej wartości natężenia światła, jeżeli napięcie kolektor-emiter rośnie? 7. Jak przebiegają charakterystyki prądowo-napięciowe fototranzystora dla różnych wartości natężenia światła? I. Spostrzeżenia i wnioski: