x.bo x $ - Optik aloqa asoslari

|
Optik aloqa asoslari
|
bet | 58/160 | Sana | 13.01.2024 | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)x.bo x $
(4.4)
bunda, Fbl — muayyan qonuniyat bilan o‘zgaruvchi yorug‘lik oqimi bo‘sag‘a qiymati Fb ning chastotalar oralig‘ining bir birligi (Hz) ga nisbatini ifodalaydi;
— fotoqabulqilgichning solishtirma payqash qobiliyati. Bu parametr quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:
(4.5)
va u W’'-sm-(Hz)l/2 o‘lchamga ega.
Quyida tolali optik aloqa tizimlarida qo‘llaniladigan fotoqa- bulqilgichlarning turlari bilan tanishib chiqamiz.
130
www.ziyouz.com kutubxonasi
Fotodiod, lining tuzilishi, ish mexanizmi,
xarakteristikalari va parametrlari
Ma’lumki, teskari yo'nalishda qo‘yilgan kuchlanish ta’sirida p-n o‘tish kengayib, undagi elektr maydoni kuchlanganligi ortadi. Agar shunday holatdagi p-n o'tishning energiyasi yarimo't- kazgichning man etilgan energetik sohasi kengligidan katta bo'lgan fotonlar bilan yoritilsa, unda va unga yondosh qatlamda qo'shimcha elektron-kovak juftlari generatsiyalanadi.
Bu jarayonda hosil bo'lgan erkin elektronlar va kovaklar p-n o'tishning ichki elektr maydonida qarama-qarshi yo'nalishda harakat qilib, qo‘shimcha tok fototok hosil qiladi. Yorug'lik ta’sirida vujudga kelgan bu tokning qiymati yarimo'tkazgichli dioddan teskari yo'nalishda oqib o'tadigan odatiy to'yinish tokidan bir necha tartibga katta bo'ladi (4.1-rasm).
Ish prinsipi teskari yo ‘naUshda ulangan p-n о ‘tishdan oqib o'tadigan tok kuchini yorug‘lik ta’sirida boshqarishga asoslangan yarimo ‘tkazgichli diodlar fotodiodlar deb ataladi.
rasm. Fotodiodda tok hosil bo‘lish jarayoni
rasmda fotodiodning shartli belgilanishi, tuzilishi va qo'llanish sxemasi keltirilgan ko'rinishga ega.
Germaniy yoki kremniy yarimo‘tkazgichidan yassi qatla’mli yoki qotishmali texnologiya bo'yicha tayyorlangan asbob yuza sirti shisha qatlam bilan qoplangan metall qobiqqa joylashtiriladi.
a rasmda fotodiodning yorug'lik oqimining turli qiymatlariga mos kelgan volt-amper xarakteristikalari oilasi keltirilgan.
Bu xarakteristikalarning ko'rinishi bipolar tranzistoming chi- qish xarakteristikalari oilasini eslatadi. Yorug'lik oqimi tushmagan (Ф— 0) boshlang'ich holda fotodioddan teskari yo'nalishdagi odatiy
131
www.ziyouz.com kutubxonasi
I
4.2-rasm. Fotodiodning shartli belgilanishi (a), tuzilishi (b) va
qo‘Danish sxemasi .
kichik qiymatli to‘yinish toki oqib o‘tadi. Uni fotodiodning qorong‘ulik toki deb ataladi. Yorug'lik oqimining ta’sirida dioddan oqib o‘tadigan tok ortadi va xarakteristika yuqoriga — tokning katta qiymatlari tomon siljiydi. Yorug‘lik oqimi qanchalik katta bo‘lsa, fototok ham shunchalik katta bo‘ladi. Yorug'lik oqimining turli qiymatlariga tegishli xarakteristikalar teskari yo‘nalishda qo'yilgan kuchlanish qiymatlarining keng oralig‘ida deyarli o‘zgarmay qoladi. Faqat kuchlanishning birmuncha katta qiymatlaridagina fototok- ning biroz ortishi kuzatiladi. Kuchlanishning muayyan £4CSk qiymatida esa, elektr teshilishi hodisasi sababli fototokning keskin ortishi yuz beradi (xarakteristikalaming uzlukli bo‘laklariga qarang).
Shunday qilib, ishchi rejimda (xarakteristikalaming uzluksiz bohaklarida) fotodioddan ikki tashkil etuvchidan iborat to‘liq tok oqib o‘tadi:
A=/+/p (4-6)
132
www.ziyouz.com kutubxonasi
bunda Zq — qorong‘ilik toki;
lf — fototok.
To‘liq tokning bu tashkil etuvchilari quyidagi miqdoriy mu- nosabatlar bilan aniqlanali:
Iq = q (D^ L+ DnV£n)s; (4.7)
If = <1 (1 “ Z)ap Ф = q (1 - x)«P Pnurt /hv, (4.8)
bunda pa va ир lar mos ravishda fotodiodning n va p soha- laridagi noasosiy zaryad tashuvchilar — kovaklar va elektronlaming konsentratsiyasi;
Dp va Dn lar — zaryad tashuvchilar — kovaklar va elektronlaming diffuziya koeffitsiyenti;
Lp va Ln lar — zaryad tashuvchilar — kovaklar va elektronlaming diffuziya uzunligi;
s — fotodiodning p-n o‘tish tekisligidagi ko'ndalang kesimi yuzasi;
X — fotodiod sirtining yorug‘lik oqimini aks ettirish koeffitsiyenti;
a — yorug‘lik oqimining fotodiodda yutilgan ulushini ifodalovchi o‘lchamsiz koeffitsiyent;
— P — fotodiodda sodir bo‘ladigan fotoelektrik o'zgarishlaming samaradorligini ifodalovchi koeffitsiyent. Fotodiodlarda har bir foton eng ко‘pi bilan bitta elektron-kovak jufti hosil qilgani uchun P = Ne.-k./ 7Vf munosabat bilan aniqlanadigan bu kattalikning son qiymati birdan kichik bo‘ladi; .
Ф va Pnur| lar mos ravishda fotodiod sirtiga tushayotgan yorug‘lik oqimi va uning quwati.
(4.8) munosabatdan ko‘rinadiki, yomg‘lik oqimining ortishi fototokning unga proporsional tarzda ortishiga olib keladi.
4.3-b rasmda fotodiodning teskari yo‘nalishda qo'yilgan kuchlanishning berilgan qiymatlarida undan oqib o'tuvchi tok kuchi va yorug'lik oqimi orasidagi bog‘lanishni ifodalovchi energetik xarakteristikalari aks ettirilgan. Bu xarakteristikalar to‘g‘ri chiziqli ko'rinishga ega va ularning holati kuchlanishning qiymatlariga deyarli bog‘liq emas.
133
www.ziyouz.com kutubxonasi
7=7.+/ ~ IrmA
*i /
400
300
|
| |