Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ишанин Г.Г. -> "Источники и приемники излучения" -> 40

Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.

Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л. Источники и приемники излучения — Спб.: Политехника, 1991. — 240 c.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка): istochnikiizlucheniya1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 94 >> Следующая

Кроме общепринятых параметров чувствительность ФР иногда характеризуют относительным изменением его сопротивления под¦ действием излучения, которое не зависит от схемы включения [69, 70]:
где Рф — сопротивление резистора при потоке Ф; — изменение его сопротивления при приращении потока на АФ.
На рис. 4.3, в показана типичная зависимость R$ = f (Ф), которую можно аппроксимировать на различных участках 1,
2, 3 зависимостями, приведенными на рисунке (К и В — некоторые постоянные коэффициенты, характеризующие крутизну характеристики, /?т — темновое сопротивление фоторезистора).',
При работе фоторезистора на участке 1, где = RT — /САФ,.; имеем
Подставляя это значение в выражение (4.14), получим при,
Схемы включения ФР, выбор нагрузки, максимальная вольтовая чувствительность. ! Схемы включения ФР разнообразны, но можно выделить основные: схему деления напряжения
102
а для заданных V V<
(4.14)
ДЯф = /СДФ.
V„
рис. 4.5, а), мостовую (рис. 4.5, б, в, г), дифференциальную 1зис. 4.5, д), трансформаторную (рис. 4.5, е), импульсную тис. 4.5, ж). В схеме деления напряжения ФР является одним я плеч делителя напряжения, и схему используют для непосред-гвенного отсчета сигнала!(рис. 4.5, а). Определим значение со-ротивления нагрузки в схеме деления напряжения (рис. 4.5, а) ри условии максимальной вольтовой чувствительности ФР Sv max при освещении потоком излучения всей фоточувствительной лощадки ФР.'При отсутствии освещения ФР Яф = Яг темновой ок /т равен
/т = Уп«тЛЯт + Я„),
де У пит — напряжение питания.
При наличии освещения ФР имеем
/Ф = VaaJ Ят - ДЯФ + Ян).
1риращение падения напряжения на нагрузке ДУС равно
Ус = Д/Ян = (/ф — /,) Ян = УпитЯн (^т_^дф+^н ~ ят + ?н ) =
УитЯпК ДФ_________
(ят-кдф + /?„)(/?т + ян) '
При малой освещенности ДЯф = К ДФ С Ят» поэтому
\ V ^ Vmvr R*K АФ (Ят + ?н)2 ’
103
Вольтовая чувствительность в этом случае
о А^с _ ^пит^^н
- ДФ - (Ят +Ян)2 •
Чтобы найти Sv шах, продифференцируем полученное выражение по RB и приравняем его к нулю для нахождения экстремума функции
dS-v v\r (Ян + Ят)2 — 2 (RHRi) Rn __ Л
dRH (RT~+R„)* “U-
Отсюда получаем условие выбора Rn при 5ушах: Rt + Rw —
— 2RH — 0 или RB — RT.
При RB = RT получаем максимум выходного сигнала на нагрузке
A Vc ша
К V ппт АФ
4ЯТ
а выражение для максимальной вольтовой чувствительности ФР будет
О А V с щах _ К У пит о ^ пит
¦J V шах----Ш~- ~ Т~ - R 4 '
В общем случае для более точного согласования ПИ с усилителем надо рассматривать активное и реактивное сопротивление ФР. Токовая чувствительность ФР представляет собой функцию напряжения питания
д/ - 7Ф~/т __ 1 ( У„ит Уиш \ _ UnbR
АФ АФ ДФ ^ Яф / [ДФRr (Дт — А/?)]
При наличии фоновой засветки Фф сопротивление нагрузки следует выбирать с учетом фона, т. е. RH = R$! Относительная вольтовая чувствительность при наличии фоновой засветки равна
о _ К ДФЯ т 0 1
Rф ДФ (RT - KRф) ДФ#Т I - Фф5д ’
где Рф — сопротивление фоторезистора при наличии фона. Вольтовая чувствительность по аналогии с выражением для
о _ ^пит^^н
УФ~ (R<i> + Rn)* '
Характер изменения вольтовой чувствительности ФР при наличии фона получим, разделив на Sv
SvФ_______________________________________(Ят + Ян)2_( 1 _ \2
Sy
откуда
Sv
Эта зависимость показывает, что с увеличением постоянной засветки на линейном участке изменения сопротивления ФР вольтовая чувствительность растет. Однако пороговый поток также резко увеличивается из-за возрастающих шумов фоновой засветки, что /меньшает обнаружительную способность ФР.
Мостовые схемы включения ПИ, в частности и ФР, широко распространены в измерительной технике (рис. 4.5, б, в, г, ж).
i (х используют для непосредственного отсчета и как схемы сравнения. В неосвещенном состоянии ФР мост должен быть уравновешен с учетом постоянной фоновой засветки. При подаче измеряемого потока излучения от объекта наблюдения на ФР через диагональ моста Rs потечет фототок, пропорциональный освещенности ФР. Фототок (или напряжение на нагрузке) можно замерить непосредственно в диагонали моста или изменением одного из сопротивлений схемы добиться нового равновесия моста, а о величине потока излучения судить по разности сопротивлений в начале и в конце измерения, что дает более высокую точность по сравнению с непосредственным измерением.
Мостовая схема позволяет измерять малые сигналы от объекта ;ри относительно большом фоне, при этом в диагональ моста можно включить высокочувствительные измерительные приборы, что че допускается при прямых измерениях из-за большого начального гока, обусловленного фоновой засветкой.
Определим изменение сопротивления в одном из плеч моста при измерении потока излучения, падающего на ФР, методом уравновешивания моста при работе на линейном участке энергетической характеристики ФР по схеме (рис. 4.5, б).
При этом Sz в статическом режиме можно считать равной SIg в динамическом режиме. Условие равновесия моста
где = Уф//фф — статическое сопротивление ФР при падении потока излучения фона Фф, вызывающего фототок ФР; /фф =
— 5/гФф. При подаче модулированного потока излучения с амплитудой Фщах сопротивление приемника
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed