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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA fotodiodos de silicio. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Referencias Los fotodiodos de silicio están destinados a ser utilizados como receptores de radiación infrarroja como parte de sensores ópticos. Se utilizan en sistemas de automatización fotoeléctrica, en dispositivos para la medición de temperatura sin contacto, equipos informáticos y de medición, equipos controlados por programa que funcionan en una longitud de onda de radiación en el rango de 0,5 ... 1,12 micrones. En realidad, el receptor del fotodiodo es su unión pn. Bajo la acción de la radiación, el CVC de la transición cambia significativamente. Los fotodiodos pueden contener un elemento fotosensible, dos (FD-20-Z0K), cuatro (FD-19KK) y más. El campo fotosensible del fotodiodo FD-246 se divide en 12 (o 64) elementos. Esto permite capturar la señal de salida en un código Gray de seis bits. La forma geométrica y las dimensiones de los elementos también pueden ser diferentes. Se utilizó un cono de inmersión como ventana de entrada para el fotodiodo FD-K-227 y una guía de luz para el FD-252 y FD-252-1. La ventana de entrada del dispositivo FD-20 Z0K no tiene un "vidrio" transparente protector. Los fotodiodos se producen en una carcasa sellada de vidrio a metal de varios diseños. El terminal positivo del dispositivo está marcado con un punto de un color contrastante en el cuerpo o con un trozo de tubo de PVC de color en el terminal del cable. En ausencia de etiquetas, una salida más larga es positiva. Los dispositivos funcionan en dos modos eléctricos: con polarización externa y sin polarización. En el primero de ellos, el fotodiodo proporciona una sensibilidad monocromática de alta corriente, en el segundo, una alta detectabilidad. Las principales dimensiones, distribución de pines y características espectrales de la sensibilidad de los fotodiodos de silicio se muestran en la fig. 1-23.
Las principales características técnicas de los dispositivos se resumen en la Tabla. 1. Los guiones en la tabla significan que los parámetros tachados del dispositivo correspondiente no están estandarizados según las especificaciones.
Parámetros básicos, sus dimensiones y definiciones (según GOST 21934-83) Región de sensibilidad espectral, µm: intervalo de longitud de onda de la característica espectral, en el que la sensibilidad del receptor de radiación supera el 10% del valor máximo. La longitud de onda de la sensibilidad espectral máxima, µm es la longitud de onda correspondiente a la característica de sensibilidad espectral máxima. Tensión de trabajo. V es un voltaje constante aplicado al receptor, en el que se proporcionan los valores nominales de los parámetros para una operación a largo plazo. Corriente temporal, A: corriente que fluye a través del receptor de radiación a un voltaje dado en ausencia de un flujo de radiación. Fotocorriente (corriente de fotoseñal), A: corriente que fluye a través del receptor al voltaje especificado en él, debido a la influencia del flujo de radiación. Sensibilidad de corriente integral, A/lm: la relación entre la fotocorriente y la potencia del flujo de radiación (de una composición espectral dada) que provocó la aparición de la fotocorriente. Umbral de sensibilidad, W - Valor RMS del primer armónico del flujo de medición modulado que actúa sobre el receptor con una distribución espectral dada, en el que el valor RMS del primer armónico del voltaje (corriente) de la fotoseñal es igual al valor cuadrático medio del ruido de voltaje (corriente) en una banda dada a la frecuencia de modulación del flujo de radiación. Umbral de sensibilidad en una sola banda de frecuencia, VgPts (o lmlGHz): el umbral de sensibilidad del receptor de radiación, reducido a una sola banda de frecuencia del amplificador. Coeficiente de acoplamiento fotoeléctrico, % (o unidades relativas): la relación entre el valor de voltaje (corriente) de la fotoseñal de un elemento fotosensible no iluminado (no irradiado) ubicado junto al iluminado (irradiado) y el valor del voltaje (corriente) de la fotoseñal iluminada (para detectores de radiación de elementos múltiples). Potencia de detección, W~' - el recíproco del umbral de sensibilidad. Ángulo de visión plano (2c), grados. es el ángulo en el plano normal al elemento fotosensible entre las direcciones de incidencia del haz paralelo de radiación, en el cual el voltaje (corriente) de la fotoseñal del receptor de radiación disminuye a un nivel predeterminado. En mesa. 1, entre otros, hay un parámetro "constante de tiempo del receptor de radiación, s", que está ausente en GOST21934-83. En la normalidad del departamental, este parámetro se define como el tiempo desde el comienzo del impacto en el fotodetector de un pulso rectangular de radiación óptica hasta el momento en que el voltaje del fotosignal alcanza un valor igual a 1 - 1/e del valor máximo (ver el libro aksenko m.d., Barannknikova M.ya., Smolina O.V.vic. Izdat, 1984, p. 137). La constante de tiempo t determina el valor de la frecuencia límite superior de la reproducción de la señal de pulso que modula el flujo de radiación: Fv.rp ° 1/2πt (si t está en segundos, entonces la frecuencia Fv.rp está en hercios). El fotodiodo FD-9K (Fig. 7, a) se produce en dos modificaciones: con elementos fotosensibles de 4,4x4,4 mm o 5,6x5,6 mm. El campo de trabajo del dispositivo FD-20-ZZK (Fig. 15a) está compuesto por dos pares de elementos fotosensibles de 0,3x1,4 mm y 0,4x1,4 mm de tamaño. Los dispositivos FD-246 están diseñados en una caja de metal unificada (Fig. 20) con la cantidad de cables correspondiente a la cantidad de elementos fotosensibles. Las conclusiones de los fotodiodos FD-7K, FD-9K, FD-17K, FD-18K, FD-24K están hechas en forma de pétalos planos con un orificio para soldar conductores. Para fotodiodos FD-6K, FD-8K, FD-10K, FD-21-KP, FD-23K, FD-25K, FD-26K, FD-27K, FD-28KP, FD-K-155, FD-K-227, FD-256, las salidas son flexibles, multicable. Los fotodiodos FD-11 (Fig. 8) se fabrican con conductores flexibles de varios hilos y de un solo hilo. Los fotodiodos FDK-1 y FDK-1 en (Fig. 1) tienen un terminal positivo de séquitos de dos hilos. Los dispositivos de algunos tipos (por ejemplo, FD-28KP. Fig. 17, a) tienen una salida adicional desde la carcasa de la pantalla. La zona de dispersión tecnológica está sombreada en los gráficos de características espectrales. Los fotodiodos de silicio son capaces de operar dentro de una amplia gama de parámetros operativos. Los valores de estos parámetros se presentan en la Tabla. 2.
En conclusión, observamos que en el proceso de producción en serie de dispositivos, se realizan muchos cambios y aclaraciones en la documentación técnica con respecto a las características eléctricas y los modos de funcionamiento. Por lo tanto, la información anterior debe usarse para preseleccionar un dispositivo de un tipo u otro, luego de lo cual es necesario consultar las especificaciones para el mismo. Literatura
Autor: L. Lomakin, Moscú
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