Лабораторная работа 7 исследование приборов с внешним фотоэффектом цель работы
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
Фотодиод Фотодиод представляет собой открытую для доступа света пластину полупроводника, внутри которой имеются области дырочной проводимости, разделенные р-n-переходом (рис. 7.5). Фотодиод включён в схему с внешним источником питания. Такой режим работы называется фотодиодным. В этом режиме на p-n-переход диода подаётся обратное (запирающее) напряжение, суммирующееся с полем перехода.  а) б) Рис. 7.5. Фотодиод а – схема включения; б – вольтамперная характеристика При отсутствии освещённости через p-n-переход течёт темновой ток, равный обратному току полупроводникового диода. 3атемнённый фотодиод (Ф = 0) не отличается от полупроводникового диода и его вольтамперная характеристика описывается выражением I = I0 (eqU/KT – 1), где I0 – обратный ток; q – заряд электрона; Т – температура; U – внешнее напряжение; К – постоянная Больцмана. Под действием падающего света на поверхность полупроводника в последнем образуются пары «электрон-дырка». Неосновные носители зарядов – дырки в n-области втягиваются полем перехода и перебрасываются в р-область полупроводника, где они являются основными носителями. Вновь образовавшиеся основные носители зарядов увеличивают концентрацию электронов в n-области вблизи запирающего слоя. Возникает ток IФ, который называют фототоком. Его величина пропорциональна световому потоку: IФ = СФ. По направлению фототок IФ совпадает с обратным током I0. Вольтамперная характеристика фотодиода I = I0(eqU/KT – I) – IФ. Когда ток во внешней цепи I = 0, напряжение на освещенном диоде UХХ =  ln(IФ/I0 + 1).Значение тока короткого замыкания (U = 0) IКЗ = –IФ. Статические параметры фотодиода: 1) токовая чувствительность SI = IФ/Ф; 2) вольтовая чувствительность SU = U/Ф.  Рис. 7.6. Построение линии нагрузки для определения динамических параметров Динамический режим работы фотодиода (см. рис. 7.5) описывается уравнением Е = IRН + UД. По этому уравнению строим линию нагрузки (рис. 7.6): 1) токовая чувствительность SI ДИН. = I/Ф при R = const, E = const. 2) вольтовая чувствительность SU дин. = U/Ф при RH =const, E = const. Контрольные вопросы и задания
Лабораторная работа №8 ИССЛЕДОВАНИЕ АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА Цель работы: ознакомление с принципом действия и возможностями 4-разрядного арифметико-логического устройства (АЛУ) К155ИП3; приобретение и развитие навыков обращения с логическими функциями двух переменных; исследование двоичной арифметики. Описание лабораторной установки В лабораторном стенде используется 4-битовое АЛУ, выполняющее 16 арифметических и 16 логических операций. В верхней левой части стенда располагаются кнопки А3...А0, В3...В0, с помощью которых задаются значения операндов А и В. Кнопкой С0 задается бит переноса из предыдущего старшего разряда. Кнопкой М выбирается режим работы: М = 1 – логические операции; М = 0 – арифметические операции. Кнопками S3…S0 осуществляется выбор функции в соответствии с табл. 8.1. Результат операции фиксируется светодиодами F8, F4, F2, F1. Для анализа полученного результата в АЛУ формируется два признака результата: Первый признак К – это признак равенства нулю результата (F = 0). Имеет значение только при выполнении шестой арифметической операции. Если при её выполнении F = 0, включается индикация (светодиод «К» начинает светиться). Второй признак С – это признак переноса из старшего разряда. Если в результате выполнения операции появляется единица переноса из старшего разряда, то это фиксируется свечением светодиода. Признаки К и С учитываются только при арифметической обработке двоичных операндов А и В. Для включения стенда необходимо нажать кнопку «ВКЛ». Задания по выполнению лабораторной работы 1. Получить у преподавателя значения операндов А и В в десятичной системе счисления. 2. Операнды А и В перевести в двоичную систему счисления. 3. Используя логические и арифметические выражения выполняемых АЛУ функций (табл. 8.1), заполнить графы расчетной части таблицы (табл. 8.2) после нажания соответствующих кнопок на стенде и фиксации результатов операций по состоянию светодиодов. 4. Набрав кнопками заданные операнды А и В, определить значение всех логических и арифметических функций экспериментально и заполнить соответствующие строки таблицы (табл. 8.2). Таблица 8.1. Перечень логических и арифметических операций
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) минус 1
)
плюс (А + В)
плюс А