光电检测技术-实验报告

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1、实验名称：典型光电测量系统设计姓名：凌璐学号：3070030075P.32本科实验报告课程名称：光电检测技术姓名：凌璐学院：信息学院系：光电系专业：信息工程（光电）学号：3070030075指导教师：闻春敖2011年6月13日实验名称：典型光电测量系统设计姓名：凌璐学号：3070030075P.32专业：_信息工程（光电）姓名：_凌璐_________学号：_3070030075_____日期：_2011.5__地点：东四604________实验报告课程名称：光电检测术_______指导老师：_闻春敖____________成绩：__________________实验名称：光

2、伏探测器件_实验类型：________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、了解各种半导体光电探测器的工作原理及其基本特性2、掌握各种半导体光电探测器的基本应用电路。3、熟悉各种半导体光电探测器特性的测试方法。二、实验设备及器材1、光电探测器：测量光电池、光电三极管、光电二极管、PIN光电二极管、光敏电阻各一只。2、测试暗箱（包括：光源、减光盘）壹套。3、照度计、万用表各一只4、多路稳压电源一套5、电流/电压放

3、大器一只三、实验原理1、光电二极管光电二极管的全电流方程为：IL=SP•E-IO[exp（qV/kT）-1]光电二极管的伏安特性如下图1所示实验名称：典型光电测量系统设计姓名：凌璐学号：3070030075P.321）开路状态开路电压：VOC=ln（KT/q）（1+SP·E/I0）2）短路电流（线性工作状态）基本电路如右图3，放大器的等效输入阻抗为Rf/A（A为运放开环增益）很小，则IS=SP·E，电流/电压放大器的输出电压：V0=Rf·Is=（Rf·Sp）·E4）反向偏置（含零偏置）基本电路如右图5IL=SP·E+I0[1-exp（qV/kT）]V=Vb-V0=Vb-RL·IL

4、四、实验内容及数据分析1、光电二极管测试1）按照图2电路，测量硅光电池和硅光电二极管在不同光照下的开路电压VOC，记录数据，并画出开路电压与光照的关系曲线。减光盘刻度32107654对应照度值/lx167.796.350.822.212.35.02.40.5开路电压VOC/V0.3880.3710.3490.3200.2980.2580.2250.090由公式VOC=ln（KT/q）（1+SP·E/I0），可见开路电压与照度值成对数关系（有横向平移）；由上图得出的曲线也可以看到，开路电压与照度近似成对数关系，与上述公式有较好的吻合。实验名称：典型光电测量系统设计姓名：凌璐学号：3

5、070030075P.321)按照图3，选择合适的反馈电阻，测量输出电压VO，记录数据，计算出光电二极管在不同光照下的短路光电流IS，画出短路光电流与光照的关系曲线，计算光照灵敏度SP。减光盘刻度32107654对应照度值167.796.350.822.212.35.02.40.5输出电压VO/V（Rf＝10kΩ）1.0260.4990.2760.1160.06380.02530.01160.0017短路光电流IS/uA102.649.927.611.66.382.531.160.17其中，短路光电流即为Vo/Rf,该关系可由电路得到。则由Is=Sp*E，得上图的斜率即为光电二极

6、管的光照灵敏度Sp,所以，Sp=0.584uA/lx2)按照图5电路，当负载电阻分别为1KΩ，10KΩ，100KΩ，1MΩ，而偏置电压分别为0V，5V时，测量硅光电池和硅光电二极管的光电特性曲线，记录数据，并画出输出电流与光照的关系曲线。下表中数据VO为电阻两端的电压，则输出电流IL=VO/RL.V=Vo-Vb偏置电压(Vb)0V5V照度(LX)167.722.22.4167.722.22.4RL(1KΩ)输出电压VO/mV93.412.01.210512.92.0输出电流IO/uA93.412.01.210512.92.0二极管电压V/V0.09340.01200.0012-4

7、.895-4.987-4.998RL(10KΩ)输出电压VO/mV366116.111.571512620输出电流IO/uA36.611.611.1571.512.62.0二极管电压V/V0.3660.11610.0115-4.285-4.874-4.980RL输出电压VO/mV382304105786543179实验名称：典型光电测量系统设计姓名：凌璐学号：3070030075P.32(100KΩ)输出电流IO/uA3.823.041.057.865.431.79二极管电压V/