Tajribada olingan natijalarni ishlash

3. Tajribada olingan natijalarni ishlash.
3.1. 2.1 – banddagi o‘lchash natijalari bo‘yicha UChiq=f(UKIR) va IKIR=f(UKIR) bog‘liqliklar grafiklarini chizing va asosiy parametrlarni aniqlang: U0, U1, I0KIR, I1KIR, UM+, UM-, UM. O‘rtacha iste’mol quvvatini Ro‘rt hisoblang.
3.2. Signal tarqalishidagi o‘rtacha kechikish vaqti tkech.o‘rt hamda qayta ulanish ishini Aul hisoblab toping.
3.3. 2.2 – bandda o‘lchangan chiqish kuchlanishining yuklamaga bog‘liqlik grafigini U1Chiq=f(RYu) quring. Grafikda kuchlanish pasayishinining pasport ko‘rsatmasidagi qiymati U1Chiq=2,4 V ga mos keluvchi yuklamaning RYu.min qiymatini belgilang.
Hisobot mazmuni:
- ilovada keltirilgan K155ЛА3 mikrosxema pasport ko‘rsatmalari;
- o‘lchash natijalari jadvallari va bog‘liqliklar grafiklari;
- olingan IMS parametrlari qiymatlari.
IMS optronlarni tadqiq etish.
Ishning maqsadi: Optronlar ishlashini va parametrlarini o‘lchash uslublarini o‘rganish.
1. Laboratoriya ishini bajarishga tayyorlash.
Optronlar - funktsional elektronikaning zamonaviy yo‘nalishlaridan biri – optoelektronikaning asosiy struktura elementidir.
5.15.1a - rasmda ko‘rsatilgan eng sodda diodli optron uchta asosiy elementdan tashkil topgan: fotonurlatgich 1, nur o‘tkazgich 2 va foto qabul qilgich 3 bo‘lib, yorug‘lik nuri tushmaydigan germetik korpusga joylashtirilgan. Kirishga elektr signali berilsa fotonurlatgich qo‘zg‘otiladi. Yorug‘lik nuri nur o‘tkazgich orqali foto qabul qilgichga tushadi hamda unda chiqish elektr signali hosil qiladi. Optronning asosiy xususiyati shundaki, undagi elementlar o‘zaro yorug‘lik nuri vositasida bog‘langan bo‘lib, kirish bilan chiqishlar esa elektr jihatdan bir - biridan ajratilgan bo‘ladi. Shu xususiyatidan kelib chiqqan holda, yuqori kuchlanishli va past kuchlanishli zanjirlar bir – biri bilan oson muvofiqlashtiriladi. Diodli optronning shartli belgisi 5.15.1b – rasmda, uning konstruktsiyasi esa 5.15.1v – rasmda keltirilgan.
|
|
|
a)
|
b)
|
v)
|
5.15.1-rasm. Diodli optron. a) tuzilishi; b) shartli belgisi; v) konstruktsiyasi.
|
5.15.1v – rasmda 1,2 – fotodiodning p va n sohalari; 3,4 – yorug‘lik diodining n va p sohalari; 5 – selen shisha asosidagi nur o‘tkazgich; 6,7 – yorug‘lik diodi kontaktlari; 8,9 – fotodiod kontaktlari.
Yorug‘lik signallarini elektr signaliga aylantirishda asosan fotodiodlar qo‘llaniladi (xuddi shunday fotorezistorlar, fototranzistorlar va fototiristorlar ham).
Bu yerda fotodiod oddiy p-n o‘tish bo‘lib, ko‘p hollarda kremniy yoki germaniydan yasalgan. Undagi teskari tokning qiymati yorug‘lik nuri tushishi natijasida yuzaga kelayotgan zaryad tashuvchilar generatsiyasi tezligi bilan aniqlanadi. Bu ichki fotoeffekt hodisasi deb ataladi.
Fotodiodni qo‘llash bo‘yicha ikkita rejim mavjud: tashqi manbasiz – ventilli yoki fotovoltaik va tashqi manbali – fotodiodili rejim. Tashqi manbasiz yorug‘lik nurini elektr energiyasiga aylantiruvchi fotodiodlar ventilli fotoelementlar deb ataladi. Foto elektr yurituvchi kuch Uf ning yuzaga kelishi yorug‘lik bilan generatsiyalangan elektron - kovak juftligining p-n o‘tish orqali ajratilishi bilan bog‘liq bo‘ladi. Foto EYuK Uf kattaligi optik signal darajasi PF va yuklama qarshiligi qiymatiga bog‘liq bo‘ladi. Ventilli fotoelementning chiqish xarakteristikasi 5.15.2 – rasmda berilgan.
5.15.2-rasm. Fotoelement yuklama volt-amper xarakteristikasi.
Fotodiod rejimida tashqi kuchlanish manbai hisobiga fototok if ventil elementning qisqa tutashuv tokiga taxminan teng bo‘ladi, fototok hisobiga biror yuklama qarshiligida sodir bo‘ladigan kuchlanish pasayishi Uf esa katta bo‘ladi. Bir xil yuklama qarshiligi qiymatida signal kuchlanishi Uf ning fotodiod (1) va ventil element (2) uchun optik nurlanish quvvati Pf ga bog‘liqliklari 5.15.3 – rasmda keltirilgan. Fotoelektr o‘zgartishlar samaradorligi volt – vatt SU=Uf / Pf hamda amper – vatt Si=If / Pf (sezgirlik) bilan ifodalanadi.
Fotodiodlarning afzalligi yana shundaki, yorug‘lik xarakteristikalari If, Uf=f(Pf) chiziqli ko‘rinishga ega, bu esa ularni optik aloqa liniyalarida qo‘llash imkoniyatini yaratadi. Ventil elementlar asosan energiya o‘zgartgichlar (quyosh batareyalari) sifatida ishlatiladi.
Yorug‘lik nuri orqali tokni boshqarishni bipolyar tranzistorlar yordamida ham amalga oshirish mumkin. Bularda baza tokining kuchayishi tufayli, fotodiodlarga nisbatan sezgirlik yuqori bo‘ladi. Fototranzistor bazasidagi zaryad tashuvchilarning optik generatsiyasi bazaga tashqi manbadan zaryad tashuvchilar kiritilishiga ekvivalentdir.
5.15.3-rasm. Berilgan yuklama qarshiligi qiymati uchun signal kuchlanishi Uf qiymatining fotodiod (1) va ventil element (2) uchun optik nurlanish quvvati Pf ga bog‘liqlik grafiklari.
Buning natijada tranzistor fototoki fotodiodga nisbatan martaga kuchaytiriladi. Bunda - fototranzistor baza tokining statik kuchaytirish koeffitsiyenti. Optron inertsionligi yorug‘lik diodi va nur qabul qilgichdagi jarayonlar bilan bog‘liq bo‘lib, 5.15.4 - rasm yordamida aniqlanadi.
5.15.4-rasm. Chiqish signali vaqt diagrammasi.
Diodli optronning quyidagi asosiy parametrlarini ko‘rsatish mumkin:
maksimal kirish toki Ikir max;
maksimal kirish kuchlanishi Ukir max;
maksimal chiqish teskari kuchlanish UChiq.tesk. max;
berilgan tokka mos keluvchi o‘zgarmas kirish kuchlanishi Ukir;
chiqishdagi teskari qorong‘ulik toki IChiq tesk. q;
chiqish signalining ortib borish tort. va kamayib borish tkam. vaqtlari (berilgan diodli optron chiqishidagi signal o‘zining maksimal qiymatidan 0.1-0.9 va 0.9-1 oraliqlarda o‘zgaradi (5.15.4 – rasm));
tok bo‘yicha uzatish koeffitsiyenti KI – chiqish toki o‘zgarishining kirish tokiga nisbati KI = (IChiq-IChiq.tesk.q.) / Ikir.
Laboratoriyada o‘lchanadigan diodli optron chegaraviy qiymatlari va chiqishlarining joylashishi ilovada keltirilgan.
|