Кремниевые фотодиоды. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Кремниевые фотодиоды предназначены для использования в качестве приемников инфракрасного излучения в составе оптических датчиков. Их применяют в системах фотоэлектрической автоматики, в устройствах бесконтактного измерения температуры, вычислительной и измерительной техники, программно управляемого оборудования, работающих на длине волны излучения в пределах 0,5... 1,12 мкм. Собственно приемником фотодиода служит его p-n переход. Под действием излучения ВАХ перехода существенно изменяется.

Фотодиоды могут содержать один фоточувствительный элемент, два (ФД-20-З0К), четыре (ФД-19КК) и более. Фоточувствительное поле фотодиода ФД-246 разделено на 12 (или 64) элементов. Это позволяет снимать выходной сигнал в шестиразрядном коде Грея. Геометрическая форма и размеры элементов также могут быть различными.

В качестве входного окна у фотодиода ФД-К-227 использован иммерсионный конус, у ФД-252 и ФД-252-1 - световод. Входное окно прибора ФД-20 З0К не имеет защитного прозрачного "стекла".

Фотодиоды выпускают в герметичном металлостеклянном корпусе разной конструкции. Плюсовой вывод прибора маркируют либо точкой контрастного цвета на корпусе, либо отрезком цветной ПВХ трубки на проволочном выводе. При отсутствии меток плюсовым является более длинный вывод.

Приборы работают в двух электрических режимах - с внешним смещением и без смещения. В первом из них фотодиод обеспечивает высокую токовую монохроматическую чувствительность, во втором - высокую обнаружительную способность.

Основные размеры, цоколевка и спектральные характеристики чувствительности кремниевых фотодиодов представлены на рис. 1-23.

(нажмите для увеличения)

(нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики приборов сведены в табл. 1. Прочерки в таблице означают, что у соответствующего прибора прочеркнутые параметры по техническим условиям не нормированы.

(нажмите для увеличения)

Основные параметры, их размерность и определения (по ГОСТ 21934-83)

Область спектральной чувствительности, мкм - интервал длины волны спектральной характеристики, в котором чувствительность приемника излучения превышает 10 % максимального значения.

Длина волны максимума спектральной чувствительности, мкм-длина волны, соответствующая максимуму спектральной характеристики чувствительности.

Рабочее напряжение. В - постоянное напряжение, приложенное к приемнику, при котором обеспечены номинальные значения параметров при длительной работе.

Темповой ток, А - ток, протекающий через приемник излучения при заданном напряжении на нем в отсутствие потока излучения.

Фототок (ток фотосигнала), А - ток, протекающий через приемник при указанном напряжении на нем, обусловленный воздействием потока излучения.

Интегральная чувствительность по току, А/лм - отношение фототока к мощности потока излучения (заданного спектрального состава), вызвавшего появление фототока.

Порог чувствительности, Вт - сроднееквадратическое значение первой гармоники действующего на приемник модулированного потока измерения с заданным спектральным распределением, при котором среднее квадратическое значение первой гармоники напряжения (тока) фотосигнала равно среднему квадратиче-скому значению напряжения (тока) шума в заданной полосе на частоте модуляции потока излучения.

Порог чувствительности в единичной частотной полосе, ВгПц (или лмлГГц) -порог чувствительности приемника излучения, приведенный к единичной частотной полосе усилителя.

Коэффициент фотоэлектрической связи, % (или отн. ед.) - отношение значения напряжения (тока) фотосигнала неосвещенного (необлучаемого) фоточувствительного элемента, расположенного рядом с освещенным (облучаемым), к значению напряжения (тока) фотосигнала освещенного (для многоэлементных приемников излучения).

Обнаружительная способность, Вт~' - величина, обратная порогу чувствительности.

Плоский угол зрения (2в), град. - угол в нормальной фоточувствительному элементу плоскости между направлениями падения параллельного пучка излучения, при которых напряжение (ток) фотосигнала приемника излучения уменьшается до заданного уровня.

В табл. 1 среди прочих есть параметр "постоянная времени приемника излучения, с", отсутствующий в ГОСТ21934-83. В ведомственной нормали этот параметр определен как время с начала воздействия на фотоприемник прямоугольного импульса оптического излучения до момента, когда напряжение фотосигнала достигнет значения, равного 1 - 1/е от максимального значения (см. книгу Аксененко М. Д., Бараночникова М. Я, Смолина О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с. 137).

Постоянная времени т определяет значение верхней граничной частоты воспроизведения импульсного сигнала, модулирующего поток излучения: Fв.rp° 1/2πт (если т-в секундах, то частота Fв.rp - в герцах).

Фотодиод ФД-9К (рис. 7,а) выпускают в двух модификациях - с размерами фоточувствительнсто элемента 4,4x4,4 мм или 5,6x5,6 мм. Рабочее поле прибора ФД-20-ЗЗК (рис. 15,а) составлено из двух пар фоточувствительных элементов размерами 0,3x1,4 мм и 0,4x1,4 мм.

Приборы ФД-246 оформлены в унифицированном металлическом корпусе (рис. 20) с числом выводов, соответствующим числу фоточувствительных элементов. Выводы фотодиодов ФД-7К, ФД-9К, ФД-17К, ФД-18К, ФД-24К выполнены в виде плоских лепестков с отверстием для пайки проводников. У фотодиодов ФД-6К, ФД-8К, ФД-10К, ФД-21-КП, ФД-23К, ФД-25К, ФД-26К, ФД-27К, ФД-28КП, ФД-К-155, ФД-К-227, ФД-256 выводы гибкие, многопроволочные.

Фотодиоды ФД-11 (рис. 8) выпускают как с многопроволочными гибкими, так и с однопроволочными выводами. У фотодиодов ФДК-1 и ФДК-1 в (рис. 1) плюсовой вывод свит из двух проволок. Приборы некоторых типов (например, ФД-28КП. рис. 17,а) имеют дополнительный вывод от корпуса-экрана.

На графиках спектральных характеристик заштрихована зона технологического разброса.

Кремниевые фотодиоды способны работать в весьма широких пределах эксплуатационных параметров. Значения этих параметров представлены в табл. 2.

(нажмите для увеличения)

В заключение заметим, что в процессе серийного производства приборов в техническую документацию вносят множество изменений и уточнений, касающихся электрических характеристик и эксплуатационных режимов. Поэтому указанную выше информацию следует использовать для предварительного выбора прибора того или иного типа, после чего необходимо обратиться к техническим условиям на него.

Литература

1. Аксененко М. Д., Бараночников М. Л. Приемники оптического излучения. Справочник. - М.: Радио и связь, 1987.
2. Аксененко М, Д., Бараночников М. Л., Смолин О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства - М.: Энергоатомиздат. 1984.
3. ГОСТ 17772-79. Приемники излучения и устройства приемные полупроводниковые фотоэлектрические

Автор: Л.Ломакин, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Материнские расстройства питания повышают риск астмы у детей 18.12.2025 Проблемы с питанием у женщин могут иметь последствия не только для их собственного здоровья, но и для будущего ребенка. Новое международное исследование показало, что дети матерей с расстройствами пищевого поведения чаще сталкиваются с респираторными проблемами, в том числе астмой и хрипами в раннем возрасте. Эти данные подчеркивают необходимость включения оценки пищевого поведения женщин в стандартное наблюдение за здоровьем будущих мам. Команда ученых проанализировала объединенные данные семи европейских исследований, в которых участвовали около 131 500 матерей и их детей. По результатам работы, от 1% до 17% женщин имели расстройства пищевого поведения еще до беременности. При этом от 2% до почти 18% их детей страдали астмой в школьном возрасте, а хрипы у дошкольников отмечались в 21%-50% случаев. Результаты показали, что у детей школьного возраста риск развития астмы повышался на 26%, если мать имела расстройство пищевого поведения. У малышей дошкольного возраста вероятность появления хрипов увеличивалась на 25%. Важно отметить, что этот повышенный риск сохранялся даже после учета других психических состояний матери, таких как депрессия или тревожность. Исследователи отметили, что повышенный риск не зависел от конкретного типа расстройства пищевого поведения. То есть как анорексия, так и булимия или компульсивное переедание могли оказывать схожее влияние на здоровье ребенка. Это подчеркивает, что внимание к пищевым привычкам матери важно вне зависимости от формы расстройства. Авторы работы подчеркнули, что исследование выявляет ассоциацию, а не прямую причинно-следственную связь. Тем не менее, они предполагают, что сами расстройства пищевого поведения и сопутствующий им стресс могут оказывать влияние на формирование легких плода. Ранее уже было доказано, что такие состояния повышают вероятность низкого веса при рождении и преждевременных родов, что косвенно может способствовать проблемам с дыхательной системой. Серьезное внимание к психическому и физическому здоровью женщин до и во время беременности становится особенно актуальным в свете этих данных. Включение скрининга на расстройства пищевого поведения в стандартное наблюдение за будущими мамами может помочь снизить риск астмы и других респираторных нарушений у детей. Таким образом, исследование подчеркивает важность комплексного подхода к подготовке женщин к беременности. Контроль за психическим и физическим состоянием матери не только улучшает ее здоровье, но и может оказывать долговременное положительное влияние на развитие ребенка. Вывод очевиден: ранняя диагностика и лечение расстройств пищевого поведения у женщин - это важная профилактическая мера, способная уменьшить риск астмы и других дыхательных проблем у будущих поколений.

Другие интересные новости:

▪ Нанокристаллы, защищающие фруктовые деревья от заморозков

▪ На Марсе нашли кислород

▪ Кольцо для постоянного измерения артериального давления

▪ Мозг в пробирке

▪ Пучок холодных атомов без лазерного охлаждения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Национальная экономика. Шпаргалка

▪ статья Как возник фаст-фуд? Подробный ответ

▪ статья Техника безопасности на производстве и в образовательном учреждении

▪ статья Деревянная антенна КВ (Ground Plane). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Даргинские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026