光电技术期复习题目总结.ppt

Iamin=UO/Ra=0.2V /82 kΩ=2.439μA 入射光通量为0.6×10-6lm时的阴极电流为IK= SKφv=40×10-6×0.6×10-6=24×10-6μA 此时，PMT的增益G应为 由于，N=8，因此，每一级的增益δ=4.227，另外，SbCs倍增极材料的增益δ与极间电压UDD有，，可以计算出δ=4.227时的极间电压UDD 总电源电压Ubb为 Ubb=（N+1.5）UDD=741V (2) 计算偏置电路电阻链的阻值 设流过电阻链的电流为IRi，流过阳极电阻Ra的最大电流为 Iam=GSKφvm=1.02×105×40×10-6×12×10-6=48.96μA 取IRi≥10 Iam，则IRi=500μA 因此，电阻链的阻值Ri= UDD/ IRi=156kΩ取Ri=120 kΩ，R1=1.5Ri=180 kΩ。 (3) 计算偏置根据式（4-35）输出信号电压的稳定度最高为 例3-2 某种光电发射材料的光电发射长波限为680nm,试求该光电发射材料的光电发射阈值 解 由光电发射长波限为则 即该光电发射材料的光电发射域值为1.82电子伏特。光电倍增管GDB44F的阴极光照灵敏度为0.5μA/lm，阳极灵敏度为50A/lm，要求长期使用时阳极允许电流限制在2μA以内。求（1）阴极面上允许的最大光通量。（2）当阳极电阻为75KΩ时，最大的输出电压。 （3）若已知该光电倍增管为12级的CsSb倍增极，其倍增系数,计算它的供电电压。 （4）当要求输出信号的稳定度为1%时，求高压电源电压的稳定度。解 (1) 例3-3 (2)最大的输出电压 (3) CsSb倍增极材料的增益δ与极间电压UDD有 N=12，每一级的增益δ=4.642 (2)最大的输出电压 (3) CsSb倍增极材料的增益δ与极间电压UDD有 N=12，每一级的增益δ=4.642 总电源电压Ucc为 Ucc=（N+1.5）UDD=1201.5V (4) 输出信号电压的稳定度最高为 第五章 光生伏特器件 例5-1 已知某光电三极管的伏安特性曲线如图3-42所示。当入射光通量为正弦调制量φv,λ=55 +40sinωt lm时，今要得到5V的输出电压，试设计该光电三极管的变换电路，并画出输入输出的波形图，分析输入与输出信号间的相位关系。 解 :首先根据题目的要求，找到入射光通量的最大值与最小值φmax=55+40=95 lm φmin=55－40=15 lm 在特性曲线中画出光通量的变化波形，补充必要的特性曲线。再根据题目对输出信号电压的要求，确定光电三极管集电极电压的变化范围，本题要求输出5V，指的是有效值，集电极电压变化范围应为双峰值。即Uce=2U≈14V根据偏置电路可知，入射为最大时输出电压应最小，但不能进入饱和区。为此，在特性曲线的“拐点”右侧找一点“A”并做垂线交横轴于“C”点，从“C” 向右量14V，找“D”点。由“D”做垂线交入射为最小的特性曲线与“B”。通过“A”、 “B”做直线，此线即为负载线。由负载线可以得到负载电阻RL和电源电压Ubb。显然， “C”点电压为3.7V ， “D”点电压为17.7V 。电源电压Ubb 近似为19V，取标称电压20V。电源电压Ubb取标称电压20V后可以适当地修正负载线。 例5-2 在7-6图所示的光电变换电路中，Ubb=12V，已知3DU2的电流灵敏度SI=0.15mA/lx，RL=51kΩ，三极管9014的电流放大倍率β=120； （1）若要求该光电变换电路在照度变化为200 lx的范围时，输出电压变化不小于2V，RC为1KΩ，电阻RB应怎么选择？ （2）若RB=5.1MΩ，当背景光的照度为100 lx时，电流I1为多少？输出端的电位为多少？ 解：根据题目所给的已知条件和电路图，可以标定出各电流的方向。再由电路，可找到输出电压与入射光照度的关系，即 输出电压变化量为ΔU=－ ΔICRC，即 式中I1= SφEV， ΔI1= Sφ Δ EV， 当RC为1kΩ时，由上式计算得RB≤5900 kΩ既满足题目要求。 （2）当背景光的照度为100 lx时，电流I1为 I1= SφEV=0.15×10-3 ×100= 15(mA) U0= Ubb－ IC RC=12 － 0.35=11.65(v) * 光电技术综合习题解答 一、选择最适当的填入括号中（只填写其中之一的符号）① 在光电倍增管中，产生光电效应的是（A）。 A．阴极 B．阳极 C．二次发射极D．光窗 ② 光电二极管的工作条件是（C ）。 A．加热B．加正向偏压 C．加反向偏压 D． 零偏压③ 在光电倍增管变换电路中，要想获得理想的信噪比（压低噪声），较小的暗