《光电技术课程设计》PPT课件

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1、光电技术课程设计实验一光敏电阻光控灯设计实验二光敏电阻可控振荡器电子鸟设计实验三光敏二（三）极管光控开关设计实验四光敏三极管光控语言电路设计实验五硅光电池光照度计设计实验六红外报警设计实验一光敏电阻光控灯设计一、实验原理光敏电阻在黑暗的室温条件下，由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导，该电导称为暗电导，其倒数为暗电阻，一般的暗电导值都很小（或暗电阻阻值都很大）。当有光照射在光敏电阻上时，它的电导将变大，这时的电导称为光电导。电导随光照量变化越大的光敏电阻，其灵敏度就越高，这个特性就称为光敏电阻的光电特性，也可定义为光电流与照度的关系。光敏电阻在弱辐射和强辐射作用下表现出不同的

2、光电特性（线性和非线性），实际上，它的光电特性可用在“恒定电压”下流过光敏电阻的电流与作用到光敏电阻上的光照度E的关系曲线来描述。不同材料的光照特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。光敏电阻的本质是电阻，符合欧姆定律，因此它具有与普通电阻相似的伏安特性。在一定的光照下，加到光敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。二、光敏电阻光控灯设计实验参考原理如图。当外界光线突然变暗时，光敏电阻阻值增大，电容E1正极电位升高，电源经R5、E1、R6和Q3的发射结对E1进行充电。此充电电流使得Q3导通，使得继电器线圈通电工作，常闭触点断开，常开触点闭

3、合，实现对外电路的控制，此时LED1发光二极管点亮发光。当E1充电稳定后，Q3失去基极电流而截止，继电器常开触点断开，发光二极管熄灭。调整E1的容值可改变LED点亮时间，E1容值越大，延迟时间愈长。三、光敏电阻光控灯设计实验步骤1、打开实验箱电源，调节照度计“调零”旋钮，至照度计显示为“000.0”为止，关闭实验箱电源。2、J7、J8分别连接实验箱上的光敏电阻结构件黄、蓝插孔，同时将套筒红、黑插孔与照度计红、黑插孔相连。3、连接模块上的J1插孔至J5插孔，J2插孔至J6插孔，打开实验箱电源，按下开关K1和K4，同时保证其余开关都弹起。4、调节光源照度观察模块上LED1灯亮灭延时情

4、况；（照度从最大值调到照度最小值）。5、将“电源调节”旋钮逆时针旋至不可调位置，关闭实验箱电源。四、要求：（1）利用二次开发实验模块自行搭建电路，电路如图所示。（2）参考电路原理图自行进行调试。实验二光敏电阻可控振荡器电子鸟设计一、实验参考原理图二、实验参考原理手控电子鸟电路的振荡是通过控制555的复位端4实现的，拨位开关K7拨向左端，4端接高电平，电路产生振荡输出音频信号，扬声器发声，K7拨向右端，4端断开，电路停止工作。电路中555芯片与电阻R22、RL及电容C1组成无稳态振荡器，振荡频率为f=1.43/[(R22+2RL)*C1]。光敏电阻的电阻值随着光照强弱变化而变化，照

5、在RL上的光线越强，RL阻值越小，振荡频率f就越高。调节光源调节单元的“照度加”或“照度减”旋钮，以改变投射到RL上的光线强度，蜂鸣器就能模拟出忽高忽低、非常逼真的多种“鸟鸣声”，且指示灯LED亮。三、实验实验步骤利用二次开发实验模块自行搭建电路，电路如图4-2所示。参考电路原理图自行进行调试。1、打开实验箱电源，调节照度计“调零”旋钮，至照度计显示为“000.0”为止，关闭实验箱电源。2、J7、J8分别连接实验箱上的光敏电阻结构件黄、蓝插孔，同时将套筒红、黑插孔与照度计红、黑插孔相连。3、打开实验箱电源，按下开关K1和K6，K7拨向左端，同时保证其余开关都弹起。4、调节光照强度

6、，听蜂鸣器声音变化，用示波器观察蜂鸣器正端波形（或R23左端波形）。5、将“电源调节”旋钮逆时针旋至不可调位置，关闭实验箱电源。四、实验注意事项1、打开电源之前，将“电源调节”旋钮逆时针调至底端。2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后，方可打开电源进行实验。3、若照度计、电流表或电压表显示为“1＿”时说明超出量程，应改为合适的量程再测试。4、严禁将任何电源对地短路。实验三光敏二（三）极管光控开关设计一、光敏二（三）极管的结构和原理1、光敏二极管的结构和原理光敏二极管的核心部分是一个PN结，因此属于单向导电的非线性元件。光敏二极管管壳上的一个玻

7、璃窗口能接收外部的光照；光敏二极管PN结势垒区很薄，光生载流子的产生主要在PN结两边的扩散区，光电流主要来自扩散电流而不是漂移电流；为了获得尽可能大的光电流，PN结面积比普通二极管要大的多，通常都以扩散层作为受光面，因此，受光面上的电极做的很小。为了提高光电转换能力，PN结的深度较普通二极管浅。光敏二极管结构简图、符号和等效电路图图1-1光敏二极管光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态（见图），在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流很小（一般小于0.1微安），这个反向电流称为暗