Quang báo có kết hợp cơ khí, chương 6

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

130
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

LED được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực quang báo: trong xe hơi, máy bay, trò chơi trẻ em, máy ảnh … Vì thể tích nhỏ, công suất tiêu tán thấp, thích hợp với các mạch logic, LED có thể sử dụng để báo hiệu một linh kiện nào bị hỏng hay trạng thái của một mạch logic. Hình dưới cho ta thấy cấu trúc của một ghép quang LED loại Gấ với sóng hồng ngoại có thể được biến điệu (Modulation) đến tần số Mhz. Bức xạ này thích hợp với độ nhạy của một Phottasnitô?....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Quang báo có kết hợp cơ khí, chương 6

Chương 6: ÖÙng duïng vaø moät soá tính chaát kyõ thuaät quan troïng cuûa LED LED ñöôïc söû duïng roäng raõi trong lónh vöïc quang baùo: trong xe hôi, maùy bay, troø chôi treû em, maùy aûnh … Vì theå tích nhoû, coâng suaát tieâu taùn thaáp, thích hôïp vôùi caùc maïch logic, LED coù theå söû duïng ñeå baùo hieäu moät linh kieän naøo bò hoûng hay traïng thaùi cuûa moät maïch logic. Hình döôùi cho ta thaáy caáu truùc cuûa moät gheùp quang LED loaïi GaAs vôùi soùng hoàng ngoaïi coù theå ñöôïc bieán ñieäu (Modulation) ñeán taàn soá Mhz. Böùc xaï naøy thích hôïp vôùi ñoä nhaïy cuûa moät Phototransitor. Ngaõ vaøo (ñieàu khieån) vaø ngaõ ra (ñoùng, môû) hoaøn toaøn ñöôïc caùch ñieän ñeán caû vaøi ngaøn Volt. Ñôøi soáng cuûa LED cao hôn boùng ñeøn thoâng thöôøng. Tuoåi thoï cuûa LED khoaûng 105 giôø, coù nghóa coù theå ñoát saùng lieân tuïc trong 10 naêm. Traùi vôùi boùng ñeøn thöôøng, LED khoâng hö ngay sau thôøi gian 105 giôø, coâng suaát phaùt saùng cuûa LED giaûm ñi coøn moät nöûa. Tuøy theo loaïi LED maø ta coù ñaët tröng chieáu saùng khaùc nhau. Ioát p (nm) (%0 (mW) UF 20mA tr tr [nm v (V) (ns) ] (min) Ñoû 650 20 0,3 1,1 1,8 50 GaALAS 80 Ñoû 660 20 0,6 0,19 1,6 50 GaASP 8 Cam 635 40 0,6 0,34 2,0 100 50 Vaøng 585 40 0,1 0,04 2,2 100 20 Xanh laù caây 565 40 0,2 0,09 2,4 400
60 Baûng treân cho ta tính chaát quang troïng nhaát cuûa caùc loaïi LED . Böùc xaï cuûa LED laø ñôn saéc p laø ñoä daøi soùng coù böùc xaï cöïc ñaïi laø  laø nöõa ñoä roäng cuûa khoå. LED ñoû coù  = 20 nm beù nhaát vôùi cô cheá taùi hôïp tröïc tieáp giöõa vuøng daãn vaø vuøng hoùa trò. Vôùi ñoä daøi soùng ngaén daàn ta coù trò hieäu suaát beù ñi (coät3). Linh kieän cheá taïo töøng pha loûng coù hieäu suaát cao hôn töø pha hôi. Coät aùp choùt cho ngöôõng ñieän aùp cuûa dioát. Coät choùt cho ta thaáy LED ñoû laøm vieäc nhanh nhaát. Cöôøng ñoä saùng LED giaûm ñi khi nhieät ñoä taêng. Khi nhieät ñoä taêng 10 C (ôû 250C) LED ñoû giaûm ñoä saùng 1,5 %, vaøng 0,7%, xanh laù caây 0,5%. Söï giaûm ñoä saùng naøy maét thöôøng khoâng thaáy ñöôïc, nhöng trong vieäc truyeàn tin, töï ñoäng hoùa, caàn coù moät maïch ñieän laøm gia taêng doøng ñieän dioât ñeå trung hoøa hieäu öùng nhieät. Ñieän aùp ngöôõng cuûa LED thay ñoåi theo nhieät ñoä töø -1,5mV/0C ñeán 2,5mV/0C. Khi nhieät ñoä taêng phoå böùc xaï cuûa LED cuõng dòch chuyeån veà phía soùng coù boä nhôù daøi lôùn hôn. Ñoä dòch chuyeån naøy töø +0,1 ñeán 0,3nm/0C. Catoát Catoát Hình cho ta moät LED coù voû nhöïa. Ñieàu quan troïng khi söû duïng LED luoân luoân vôùi moät ñieän trôû maéc noái tieáp. VB  VD RT = IF VB : Ñieän theá nguoàn VD : Ñieän theá ngöôõng cuûa LED IF : Doøng ñieän qua LED
Ñieän aùp ngöôõng cuûa LED coù caùc trò soá sau : ñoû 1,6 ... 2V cam 2,2 ... 3V xanh laù caây 2,7 ... 3,2V vaøng 2,4 ... 3,2V xang da trôøi 3,0 ... 5V Catot cuûa LED: - Naèm ôû chaân ngaén - Phía voû bò caét xeùn - Neáu soi döôùi aùnh saùng, ñieän cöïc catot cuûa LED lôùn hôn. ED ñoâi cho nhöõng *LED ñoâi. öùng duïng ñaëc bieät ta coù loaïi LED ñoâi coøn goïi laø DUO-LED. Chaân soá moät thöôøng cho LED maøu ñoû, chaân soá 2 cho LED maøu vaøng/xanh vaø chaân thöù 3 noái vôùi Catoát. Moät loaïi khaùc LED ñöôïc maéc song song vaø ñoái cöïc. * Baêng chieáu saùng LED (LED Bargraph). Baêng chieáu saùng taäp hôïp nhieàu LED thaønh moät chuoãi vôùi nhieàu maïch toå hôïp beân trong hay khoâng coù. Sau ñaây laø moät soá loaïi baêng LED. *Baêng chieáu saùng khoâng coù maïch toå hôïp beân trong: OBG 1000:cam YBG 1000:vaøng GBG1000: xanh laù caây Chaân töø 1 ñeán 10 : Anoát Chaân töø 11 ñeán 20 : Catoát I=20mA ; U=1,7V Kích thöôùc moãi LED :3,8mm x 1mm *Baêng chieáu saùng vôùi maïch toå hôïp beân trong: D610P: laø baêng chieáu saùng LED vôùi 5 LED maøu ñoû, vôùi caùc baäc chieáu saùng lieân tuïc.
Doøng ñieän tieâu thuï :15...26mA; ñieän aùp 12 ...15V Ñieän aùp:200mV; 380mV; 560m; 740mV; 920mV cho caùc baäc D620P: laø baêng chieáu saùng vôùi 10 LED, maøu ñoû vôùi baäc chieáu saùng lieân tuïc. Doøng ñieän tieâu thuï 30...53mA; ñieän aùp 12...15V. Ñieän aùp cho caùc baäc chieáu saùng :110,200,290,380,470,560,740,830,920mV. D630P:baêng chieáu saùng goàm 10 LED ñoû, vôùi caùc baäc chieáu saùng khoâng lieân tuïc: Doøng ñieän tieâu thuï: 30...53mA; ñieän aùp töø 12...15V Ñieän aùp baäc chieáu saùng:100,200,...,1000mV. D634P: baêng chieáu saùng goàm 7 LED, xanh laù caây vôùi caùc baäc chieáu saùng khoâng lieân tuïc. Ñieän aùp cho caùc baäc chieáu saùng : Xanh laù caây:100,200,...,700mV d. LED hoàng ngoaïi (IR LEDs) * Ñaïi cöông: LED hoàng ngoaïi coøn ñöôïc goïi laø nguoàn phaùt soùng hoàng ngoaïi (infrared emitters). Vaät lieäu duøng ñeå cheá taïo noù laø GaAs vôùi vuøng caám coù ñoä roäng khoaûng 1,43eV töông öùng vôùi böùc xaï khoaûng 900 nm. LED hoàng ngoaïi coù hieäu suaát löôïng töû cao hôn so vôùi loaïi LED phaùt ra aùnh saùng troâng thaáy ñöôïc. Hình veõ cho chuùng ta thaáy caáu truùc cuûa LED hoàng ngoaïi. Chuùng ta xem xeùt caáu truùc cuûa LED hoàng ngoaïi ôû vuøng beân traùi (950 nm). Trong pha epitaxy loûng,moät lôùp tinh theå toaøn haûo moïc leân töø lôùp neàn n - GaAs vôùi tính chaát löôõng tính (amphoteric) cuûa taïp chaát silic, lôùp chuyeån tieáp pn ñöôïc hình thaønh töï ñoäng trong quùa trình pha epitaxy loûng. Baèng söï pha taïp vôùi silic, ta coù böùc xaï vôùi böôùc soùng 950 nm. Maët döôùi cuûa dioât ñöôïc cheá taïo sao cho nhö moät
göông ñeå phaûn chieáu tia hoàng ngoaïi phaùt ra töø lôùp chuyeån tieáp pn. Tính chaát löôõng tính cuûa Silic vaãn giöõ nguyeân khi noù ñöôïc pha taïp trong nguyeân vaät lieäu (GaAl)As. Trong tröôøng hôïp naøy ñoä roäng cuûa vuøng caám coù theå thay ñoåi ñöôïc tuøy theo löôïng nhoâm (Al). Vôùi caùch naøy ngöôøi ta coù theå taïo ra giaûi soùng giöõa 850 vaø 900 nm vaø do ñoù coù theå taïo söï ñieàu höôûng sao cho LED hoàng ngoaïi phaùt ra böôùc soùng thích hôïp nhaát cho ñieåm cöïc ñaïi cuûa ñoä nhaïy caùc detector. Chuùng ta xem laïi laàn nöõa phoå taàn cuûa soùng ñieän töø ôû hình döôùi. Soùng hoàng ngoaïi chieám moät khoaûng roäng nhaát. Nhöng cho ñeán nay chöa ñöôïc öùng duïng roäng raõi nhö caùc soùng khaùc coù taàn soá thaáp hôn. Töø aùnh saùng thaáy ñöôïc ta ñeán hoàng ngoaïi gaàn, hoàng ngoaïi trung bình, hoàng ngoaïi xa vaø hoàng ngoaïi raát xa. Vôùi detector laøm baèng vaät lieäuAntimon - Indium ngöôøi ta coù theå gioø ñöôïc tia noùng caùch haøng km vôùi ñoä chính xaùc 0,10C. Vôùi caùch naøy ta coù theå nhìn thaáy moïi vaät vaøo bang ñeâm. Caùc veä tinh cho nhöõng khoâng aûnh veà thôøi tieát, caây coái, taøi nguyeân thieân nhieân.