光电二极管伏安特性.ppt

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1、半导体光电二极管伏安特性测定了解光电二极管结构及工作原理熟悉光电二极管的基本性能掌握光电二极管伏安特性的测量技术了解光电二极管在光电转换技术中的正确使用方法实验仪器MOE--A型光电二极管伏安特性测试仪(请记录仪器编号)光纤传输系统(光纤绕盘、两端都为双通道的耳机插头线一根，用它连接主仪器与光纤绕盘、两插头输出的光电二极管一只)电阻箱（2个）导线半导体光电二极管的结构及工作原理常工作于反向偏压状态；受到光照，在光电效应作用下产生光生载流子，形成光电流；光电流的方向：由光电二极管负极流向正极，类似于直流电源。光电二极管的伏安特性I0是无光照的反向饱和电流，V是二极管的端电压（正

2、向电压为正，反向电压为负），q为电子电荷，k为波耳兹曼常数，T是结温，单位为K，是无偏压状态下（V=0）光照时的短路电流，它与光照时的光功率成正比。无偏压状态下，短路电流与入照光功率的关系称为光电二极管的光电特性，这一特性在坐标系中的斜率R定义为光电二极管的响应度。光电二极管的伏安特性曲线实验内容LED、SPD光功率测定将光纤传输系统LED端接主仪器LED插孔,短接W2两端；将SPD端接主仪器光功率计（切换开关向左）；将毫安表置0，测定光功率计0差；调节LED电流，使光功率分别为5，10，15（消去0差：用仪表上数字减去0差）；实验内容测定光电二极管反向伏安特性理想运算放大器

3、的特性：（两输入端等电位，两输入端上无电流）；由电路分析可得：光电二极管两端电压由伏特表可测出，U0由mV表测出；光电二极管两端电流：实验内容测定光电二极管反向伏安特性（操作）将光纤传输系统LED端接主仪器LED插孔，短接W2两端；将SPD端接主仪器光电二极管符号两端，连接反向U0和光功率计红色插孔；特性切换开关向右，数显切换开关向右；调mA、V表为0，测定反向特性0差，调V表为0、2、4、6、8V，分别测出对应的U0；接光功率测试线路，将光功率调至3或4或5微瓦（消去0差）；接回反向特性测试线路，调V表为0、2、4、6、8V，分别测出对应的U0；做下一光功率（6.0或8.0

4、或10.0）；做下一光功率（9.0或12.0或15.0）。实验内容测定光电二极管反向伏安特性（数据记录）表1.1：P=WV（V）-8.0-6.0-4.0-2.00U0（mV)V=0对应的I为短路电流实验内容测定SPD光电特性（数据记录及处理）利用反向特性数据可得与P的对应数据，填入下表，以为纵坐标，P为横坐标，作图，求出斜率即为响应度R（单位）SPD光电特性数据表03.06.09.00实验内容测定光电二极管正向伏安特性理想运算放大器的特性：（两输入端等电位，两输入端上无电流）；由电路分析可得：光电二极管两端电压U0由mV表测出，RL由电阻箱读数。SPD的电流：实验内容测定S

5、PD正向伏安特性（操作）调光功率为3（消去0差）；将光纤传输系统LED端接主仪器LED插孔；将SPD端接主仪器光电二极管符号两端，连接正向U0和光功率计红色插孔；特性切换开关向左，数显切换开关向右；串联电阻箱至W2两端置0，主仪器后面板倍率置5，测定正向特性0差；调电阻箱，使mV表显示（消去0差）-10、-20、-30、…..等，直到电阻箱阻值为199.8千欧，分别记录对应的U0（注意乘以5）和Rl，最后断开电阻箱测出U0；做下一光功率。实验内容测定SPD正向伏安特性（数据记录）P=WI((mv)(k))数据处理要求用坐标纸制图；绘制光电二极管在第三、四象限内的伏安特性曲

6、线；.绘制光电特性曲线，用图解法测出被测光电二极管在峰值波长下的响应度R值。作出实验结论