光电技术第三版复习重点总结2

1.一台氦氖激光器发出波长为0.6328μm的激光束，其功率为5mW，光束平面发散角为0.3mrad，放电毛细管直径为1mm。试求： (1) 当V0.6328=0.235时此光束的辐射通量?强度Iv,?e,?得：RP4?3.4286(k)

e，光通量?v,?，发光

当R?3.3k时，输出电压

，光出射度Mv,?等各为多少？

Uo1?12?Ic1?RP5?12?3.4286?8.57(V)

当R?6k时，输出电压

e4）当R当Re(2) 若将其投射到20m远处的屏幕上，屏幕的光照度为多少？ 1)因

?3?e,??3?10W(，且)V(?)|??0.6328?m?0.235 则：

Uo2?12?Ic2?RP5?12?0.55?3.4286?10.114(V)e?3.3k时，电压灵敏度

Sv??U9?6??75(mv/lx)?E80?40Rp?V,??Km?V(?)??e,??683?0.235?3?10?0.4815(Lm) 其中K

MV,???V,?A?0.4815?0.6134?106(Lm)1?d24m?3?6k，光照为40lx和80lx时，

)?0.55(6?3)?1.65(V)

C RbUbb?683(Lm/w)为峰值波长（555nm）光视效能。

?U?Ic2(RP1?RP2电压灵敏度

Sv?UoVTIV,?0.4815???2.4?140c(d)3?0.02?1?0

?V,??U1.65??41.25(mv/lx)?E80?40VDwRe

在室温300K时，已知2CR21型硅光电池(光敏面积为5mm×5mm)在辐照度为100mW/cm2时的开路电压微Uoc=550mV，短路电流ISC=6mA。试求：(1) 室温情况下，辐照度降低到50mW/cm2时的开路电压Uoc与短路电流ISC。(2) 当将该硅光电池安装在如图琐事的偏置电路中时，若测得输出电压Uo=1V，求此时光敏面上的照度。 解

硅光电池输出电流包括光生电流

2）投射10m处，光斑直径

D?L???d?10?0.02?10?3?1?10?3?1.2(mm)

EV??V0.48150.4815＝??0.426(Lm)A屏幕1?D21?(1.2?10?3)44IP、扩散电流与暗电流三部分。

如图所示的电路中，已知Rb=820 Ω，Re=3.3kΩ,Uw=4V，光敏电阻为Rp，当光照度为40lx时输出电压为6V，80lx时为9V。设该光敏电阻在30-100lx之间的γ值不变。试求： (1)输出电压为8V时的照度。

(2) 若Re增加到6kΩ，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 (3) 若光敏面上的照度为70lx，求Re=3.3kΩ与Re=6kΩ时的输出电压 (4) 求该电路在输出电压为8V时的电压灵敏度。

IL?IP?ID(eUoc?U?qUkT?1) 令负载电流IL?0，则得开路电压

IIIkTln(P?1)?26(mv)ln(P?1)?26(mv)lnPqIDIDID 令几题U=0得短路电流

Isc?IP 其中IP?S?e,?

S?3(mA?mw?1?cm2)50U?Ube4?0.7Ie1?Ic1?W??1(mA)

Re13.3P1 由已知条件得： 6（mA）=S*100(mw/cm^2)则 由已知条件得：

：

1、 当照度降到50mW/cm2时，，此

ln3(mA)550??ln2ID26 当照度为40lx，输出电压6V时，光敏电阻R550(mv)?26(mv)lnIP 则6(mA)550

ln?IDID26输出电压9V时，光敏电阻R：6?Ubb?IC1?RP1当照度为80lx，P2??IP??S??Isce,??时开路电压：

350?3(mA)503(mA)?531.98(V)ID9?Ubb?IC1?RP2

设Ubb

2/图可以认为是零伏偏置电路。Uo?12V，则RP1?6(k)，RP2?3(k)

??26(mv)lnUoc??Isc?Rf??S???Rf

根据光敏电阻线性化关式：

??0.694(mw/cm2)lg6?lg3?1lg80?lg40P3得：

??lgRP1?lgRP2lgE2?lgE1 即：

??

解（原题中RbbL?51(k)值太大）

1）设输出电压为8V时，光敏电阻阻值为R得RP1，则8?U?IC1?RP3

1）RL?I2?IB?RB?0.7

?U?IC?RC???IB?RC?4(k)

??lgRP1?lgRP3lgE3?lgE1式： 得：E?60(lx)

3 I1=I2+Ib

选择关系

取RL=0.051(k)， Rc=0.2(k)，求解上述三式得： RB=9.9(k) 2）当背景光为10lx时，则I??0.15?10?1.5(mA)

12）当

Re增大到6k时，则：

Ie2?Ic2?UW?Ube4?0.7??0.55(mA)Re26bb 此时9014三极管发射极不能导通，处于截止状态，输出电压U0=12(v)

此时输出电压仍然为8V，则：8?U?IC2?RP4 得：

RP4?7.2727(k)

选择得：

3）当光照为70lx时，设此时光敏电阻的阻值为

选择关系式：RP5，

??lgRP1?lgRP4lgE4?lgE1关系式：

E4?33(lx)??lgRP1?lgRP5lgE5?lgE1