Значение характеристик и параметров в конкретном случае зависит от типа кристалла, конструкции и размера рефлектора, структуры и толщины люминофрного покрытия, методов формирования оптической линзы и других факторов.
Практическая часть
Приборы и принадлежности: пенал с фотодиодом и ИД, характериограф, осциллограф, магазин сопротивлений, миллиамперметр, микроамперметр, соединительные провода.
Упражнение 1. Изучение зависимости силы излучения от угла излучения (диаграмма направленности)
Рисунок 5 - Схема измерения выходной диаграммы направленности
Порядок выполнения
1. Изучите электрическую схему подключения прибора для данного упражнения.
2. Откройте крышку пенала. Установите фотоприемник на отметке 10 см. и ручку в положение 0о. Закройте крышку пенала.
3. Соберите цепь согласно схеме измерения выходной диаграммы направленности (рисунок 5).
4. Включите источник питания в сеть. При этом микроамперметр будет показывать значение Io – осевую силу света. Запишите значение Io в тетрадь.
5. Поворачивая ручку прибора по часовой стрелке каждые 10о, запишите в тетрадь значения Iф – силы фототока. Постройте график зависимости силы фототока от угла излучения, т.е. диаграмму направленности излучающего диода.
6. По построенному графику найдите половинную силу фототока(Iф ср) и определите θ – угол излучения половинной яркости.
Упражнение 2. Изучение зависимости силы света ИД от величины прямого тока (излучательная характеристика)
Рисунок 6 – Схема измерения излучательной характеристики
Порядок выполнения
1. Изучите электрическую схему подключения прибора для данного упражнения.
2. Откройте крышку пенала. Установите фотоприемник на отметке 6 см. и ручку в положение 0о. Закройте крышку пенала.
3. Соберите цепь согласно схеме измерения излучательной характеристики (рисунок 6). В качестве переменного сопротивления R подключите магазин сопротивлений.
4. Начертите таблицу
| R, Ом | I, мА | Iф, μА |
5. Включите источник питания в сеть. При этом микроамперметр будет показывать значение Iф – осевую силу света, а миллиамперметр – значение I – силу тока, подаваемую на светодиод. Запишите значения Iф и I в тетрадь.
6. Для изменения силы тока, подаваемой на светодиод изменяйте сопротивление R до 100 Ом каждые 10 Ом и до 1кОм каждые 100 Ом, при этом записывая значения R, Iф, I в таблицу. Согласно таблице постройте график зависимости силы света фотодиода от величины тока.
Упражнение 3. Изучение ВАХ излучающего диода
Рисунок 7 - Схема измерения вольтамперных характеристик светодиода
Порядок выполнения
1. Изучите по справочнику технические данные предложенных преподавателем диодов. Обратите внимание на предельные значения токов и напряжений.
2. Составьте схему характериографа для снятия вольтамперной характеристики диодов. Соберите электрическую цепь (рисунок 7).
3. Включите осциллограф. Установите режим изображения функциональных зависимостей между двумя сигналами, для чего установите переключатель вида синхронизации в положение "X-Y", а переключатель вида работ - в положение "II", "X-Y”. Чувствительность по вертикальному и горизонтальному каналам соответствует положению переключателей «V/ДЕЛ».
4. Включите лабораторный стенд. Регулируя подаваемое напряжение переменным резистором R1, получите и зарисуйте ВАХ диода в пределах масштабной сетки осциллографа, привязав ее к осям координат. Нанесите на оси координат значения напряжении и токов диода.
Вопросы для самоконтроля
1. Что называется светоизлучающим диодом?
2. Какое явление лежит в основе работы светодиода? Объясните его физический смысл.
3. Что характеризует выходная диаграмма направленности?
4. Что характеризует излучательная характеристика ИД?