光電檢測(cè)技術(shù)作業(yè)答案

1、1.設(shè)某只CdS光敏電阻的最大功耗為30mW，光電導(dǎo)靈敏度Sg= X10-6 S/lx，暗電導(dǎo) g0=0 。試求當(dāng) CdS 光敏電阻上的偏置電壓為 20V 時(shí)的極限照度。2. 在如圖所示的照明燈控制電路中，將上題所給的CdS光敏電阻用作光電傳感 器，若已知繼電器繞組的電阻為 5 KW ，繼電器的吸合電流為2mA，電阻R = 1KW 。求為使繼電器吸合所需要的照度。要使繼電器在 3lx時(shí)吸合，問(wèn)應(yīng)如何調(diào)整電阻器R？3. 在如圖所示的電路中，已知Rb = 820W ，Re = kW,Uw = 4V，光敏電阻為Rp， 當(dāng)光照度為40lx時(shí)輸出電壓為6V，80lx時(shí)為9V。設(shè)該光敏電阻在30100lx

2、之間的g 值不變。試求：（1）輸出電壓為8V時(shí)的照度。（2）若Re增加到6kW ，輸出電壓仍然為8V，求此時(shí)的照度。（3）若光敏面上的照度為70lx，求Re = kW 與Re = 6kW 時(shí)輸出的電壓。（4）求該電路在輸出電壓為 8V時(shí)的電壓靈敏度。4. 影響光生伏特器件頻率響應(yīng)特性的主要因素有哪些？為什么PN結(jié)型硅光電二極管的最高工作頻率小于等于107Hz？5為什么在光照度增大到一定程度后，硅光電池的開(kāi)路電壓不再隨入射照度的增大而增大？硅光電池的最大開(kāi)路電壓為多少？為什么硅光電池的有載輸出電壓總小于相同照度下的開(kāi)路電壓？6硅光電池的內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)？在什么條件下硅光電池的輸出功率最大？答：

3、（1）極電容，串接電阻，串接電阻越小越好。（2）顯然，存在著最佳負(fù)載電阻Ropt，在最佳負(fù)載電阻情況下負(fù)載可以獲得最大的輸出功率Pmax7 光生伏特器件有幾種偏置電路？各有什么特點(diǎn)？8. 選擇最適當(dāng)?shù)拇鸢柑钊肜ㄌ?hào)中（只有一個(gè)答案正確）（1）用光電法測(cè)量某高速轉(zhuǎn)軸（15000r/min）的轉(zhuǎn)速時(shí)，最好選用（D）為 光電接收器件。APMTB CdS光敏電阻C 2CR42硅光電池D 3DU型光電三極管（2） 若要檢測(cè)脈寬為10-7 s的光脈沖，應(yīng)選用（A）為光電變換器件。A PIN型光電二極管B 3DU型光電三極管C PN結(jié)型光電二極管D2CR11硅光電池（3）硅光電池在（D）偏置時(shí)，其光電流與入射

4、輻射通量有良好的線性關(guān)系，且動(dòng)態(tài)范圍較大。A恒流B 自偏置C零伏偏置D反向偏置（4）硅光電池在（B）情況下有最大的功率輸出。 A開(kāi)路B自偏置C零伏偏置 D反向偏置9. 假設(shè)調(diào)制波是頻率為500Hz，振幅為5V，初相位為0的正弦波，載波頻率為10kHz，振 幅為50V，求調(diào)幅波的表達(dá)式、帶寬及調(diào)制度。10. 利用 2CU22 光電二極管和 3DG40 三極管構(gòu)成如下圖所示的探測(cè)電路。已知光電二極管的電流靈敏度 Si = 0.4mA/mW，其暗電流ID= 0.2mA，三極管3DG40 的電流放大倍數(shù) =50 ，最高入射輻射功率為 400 mW時(shí)的拐點(diǎn)電壓UZ = 1.0V。求入射輻射功率最大時(shí)，電

5、阻Re的值與輸出信號(hào)Uo的幅值。入射輻 射變化 50mW時(shí)的輸出電壓變換量為多少？利用2CU22光電二極管和3DG40三極管構(gòu)成如圖3-46所示的探測(cè)電路。已知光電二極管的電流靈敏度Si = mA/mW，其暗電流ID = mA，三極管3DG40 的電流放大倍數(shù)b = 50 ，最高入射輻射功率為 400 mW時(shí)的拐點(diǎn)電壓UZ = V。求入射輻射功率最大時(shí)，電阻Re的值與輸出信號(hào)Uo的幅值。入射輻射變化50mW時(shí)的輸出電壓變換量為多少？11.真空光電倍增管的倍增極有哪幾種結(jié)構(gòu)？各有什么特點(diǎn)？12 何謂光電倍增管的增益特性？光電倍增管各倍增極的發(fā)射系數(shù) 與哪些因素有關(guān)？最主要的因素是什么？13光電倍

6、增管產(chǎn)生暗電流的原因有哪些？如何降低暗電流？14. 怎樣理解光電倍增管的陰極靈敏度和陽(yáng)極靈敏度？二者的區(qū)別是什么？二者有什么關(guān)系？15. 光電倍增管GDB44F的陰極光照靈敏度為A/lm，陽(yáng)極靈敏度為50A/lm，要求長(zhǎng)期 使用時(shí)陽(yáng)極允許電流限制在2A以內(nèi)。求：（1）陰極面上允許的最大光通量。（2）當(dāng)陽(yáng)極電阻為75K時(shí)，最大的輸出電壓。（3）若已知該光電倍增管為12級(jí)的Cs3Sb倍增極，其倍增系數(shù)d = 0.2(UDD),實(shí)計(jì)算它的供電電壓。（4）當(dāng)要求輸出信號(hào)的穩(wěn)定度為1%時(shí)，求高壓電源電壓的穩(wěn)定度。16.為什么說(shuō)發(fā)光二極管的發(fā)光區(qū)在PN結(jié)的P區(qū)？這與電子、空穴的遷移率有關(guān)嗎？17為什么發(fā)光二極管必須在正向電壓下才能發(fā)光？反向偏置的發(fā)光二極管能發(fā)光嗎？18.產(chǎn)生激光的三個(gè)必要條件是什么？粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的條件是什么？為什么 LD必須有諧振腔？19. 半導(dǎo)體激光器有什么特點(diǎn)？LD與LED發(fā)光機(jī)理的根