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熱穩(wěn)定性及溫度補(bǔ)償

發(fā)布時(shí)間:2016/1/26 21:31:10 訪問(wèn)次數(shù):1353

   光電管如同普通晶體管一樣,使用HA2-2512-5時(shí)也要注意熱穩(wěn)定性。導(dǎo)致光電管溫度漂移的因素如下。

   ①硅光電二極管的反向飽和電流隨溫度升高呈指數(shù)上升。

   /s0 (t)= /s0 (250 C) exp[KtO - 250 C)]    (5.48)

式中,/s0 (t)為溫度f(wàn)時(shí)的反向飽和電流;Kt為溫度系數(shù),它的變化范圍是0.06~0.1,平均值是0.082。由式(5.48)可知,溫度上升29℃,硅光電三極管的反向飽和電流要增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。

   ②三極管放大系數(shù)隨著溫度的變化將發(fā)生很大變化。造成這種變化的因素比較復(fù)雜,一般都?xì)w結(jié)于發(fā)射效率隨溫度改變。在-55℃時(shí)普通硅晶體管的放大系數(shù)比其室溫值下降約50%,100℃時(shí)上升l倍以上,可見(jiàn)這個(gè)參數(shù)的變化是很大的。

   ③硅光電二極管長(zhǎng)波長(zhǎng)產(chǎn)生的光電流隨溫度升高而增加,不同溫度下其絕對(duì)靈敏度隨波長(zhǎng)變化的曲線如圖5.43所示。從圖中所示曲線可以看出,紅光及紅外光產(chǎn)生的光電流隨著溫度的升高增加待很快。

      

   在具體應(yīng)用中,上述三種溫度效應(yīng)并不同時(shí)處于同等重要地位。例如,檢測(cè)恒定弱光時(shí),要特別注意反向飽和電流,應(yīng)選用反向飽和電流小的光電二極管。但檢測(cè)強(qiáng)光時(shí),反向飽和電流的影響退居次要位置。對(duì)于調(diào)制光,常采用電容耦合輸出,根本不必考慮反向飽和電流對(duì)光電輸出信號(hào)的影響,但要選擇放大系數(shù)隨溫度變化很小的光電三極管。若入射光的波長(zhǎng)小于550 nm,則溫度對(duì)硅光電二極管光譜分布的影響可以忽略不計(jì)。

   在電路上對(duì)溫度效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償只能解決反向飽和電流問(wèn)題。下面列出一些電路供參考。

   光電管如同普通晶體管一樣,使用HA2-2512-5時(shí)也要注意熱穩(wěn)定性。導(dǎo)致光電管溫度漂移的因素如下。

   ①硅光電二極管的反向飽和電流隨溫度升高呈指數(shù)上升。

   /s0 (t)= /s0 (250 C) exp[KtO - 250 C)]    (5.48)

式中,/s0 (t)為溫度f(wàn)時(shí)的反向飽和電流;Kt為溫度系數(shù),它的變化范圍是0.06~0.1,平均值是0.082。由式(5.48)可知,溫度上升29℃,硅光電三極管的反向飽和電流要增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。

   ②三極管放大系數(shù)隨著溫度的變化將發(fā)生很大變化。造成這種變化的因素比較復(fù)雜,一般都?xì)w結(jié)于發(fā)射效率隨溫度改變。在-55℃時(shí)普通硅晶體管的放大系數(shù)比其室溫值下降約50%,100℃時(shí)上升l倍以上,可見(jiàn)這個(gè)參數(shù)的變化是很大的。

   ③硅光電二極管長(zhǎng)波長(zhǎng)產(chǎn)生的光電流隨溫度升高而增加,不同溫度下其絕對(duì)靈敏度隨波長(zhǎng)變化的曲線如圖5.43所示。從圖中所示曲線可以看出,紅光及紅外光產(chǎn)生的光電流隨著溫度的升高增加待很快。

      

   在具體應(yīng)用中,上述三種溫度效應(yīng)并不同時(shí)處于同等重要地位。例如,檢測(cè)恒定弱光時(shí),要特別注意反向飽和電流,應(yīng)選用反向飽和電流小的光電二極管。但檢測(cè)強(qiáng)光時(shí),反向飽和電流的影響退居次要位置。對(duì)于調(diào)制光,常采用電容耦合輸出,根本不必考慮反向飽和電流對(duì)光電輸出信號(hào)的影響,但要選擇放大系數(shù)隨溫度變化很小的光電三極管。若入射光的波長(zhǎng)小于550 nm,則溫度對(duì)硅光電二極管光譜分布的影響可以忽略不計(jì)。

   在電路上對(duì)溫度效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償只能解決反向飽和電流問(wèn)題。下面列出一些電路供參考。

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