Elektrotekno.com Ana Sayfa || Tezler, Makaleler vb.


Optoelektronik devreler ve düzenler

Kayıt: 16 Ağu 2005
Mesajlar: 3931

Offline
admin
Tarih: 19 09 2005 13:22

Optoelektronik
Işık, radyo dalgalarının pek çok özelliğini gösteren elektromanyetik bir fenomendir. Görülebilir ışık, elektromanyetik tayfın 0.4 μm (mor) ve 0.8 μm (kırmızı) (400-800 nm) dalga boyu aralığındadır Optoelektronik aygıtlar ise morötesinden kızılötesine kadar çok daha geniş bir aralıktadırlar. Tayfın ilgilendiğimiz aralığı aşağıda gösterilmektedir.

Şekil 1 Elektromanyetik Tayf
Optik ve elektronik arasında benzerlik olduğundan ve son zamanlarda her ikisinin kesişimi olan optoelektroniğin önem kazanması şaşırtıcı değildir. Optoelektronik aygıtlar üç gruba ayrılırlar: 1) Işığa tepki veren aygıtlar (sensörler) 2) Işık yayan aygıtlar (yayıcılar) 3) Işığı kullanan aygıtlar.
Sensörler
Fotodirençli hücreler (Işık bağımlı dirençler-LDR) Işık alıcılarının en basit formu fotodirençtir, örneğin ORP12. Emilen (absorbed) ışık, fotodirençli maddede direncin azalmasına neden olan elektron-boşluk çiftleri oluşturur. Tipik bir hücrenin karanlıkta 2 MΩ, oda ışığında ise 100 Ω direnci vardır. Bu durum, basit devrelerde kullanımı sağlayan 1 'e 10.000 değişim demektir. Bu yüzden en çok aç/kapa algılama devrelerinde uygun olarak kullanılabilmektedirler.
Fotovoltaik aygıtlar (Solar hücreler)
Fotovoltaik aygıt, yüksek ışıkta kaldığında terminalleri arasında gerilim oluşturan, özel tasarlanmış PN kesişimleridir. Üretilen güç düşüktür; tek bir hücre, güneş ışığında, 0.4 V'ta 20 mA –100 mA akım üretir.
"Açık devre gerilimi/yüzeye gelen ışık" ilişkisi logaritmiktir. Bu yüzden fotografik ışık-metrelerde kullanışlıdırlar. "Kısa devre akımı/yüzeye gelen ışık" ilişkisi ise doğrusaldır ve bu mod ışık metrelerin bir kısmında sınırlı bir şekilde kullanılır. Fotovoltaik hücreler pahalıdırlar ve bu onların özel kullanımlarını sınırlar.
Foto diyotlar
Foto diyot geri biaslı (back biased) PN kesişiminden oluşur. Karanlık koşullarda oluşan tek akım, azınlık taşıyıcı sızıntı (minority carrier leakage) akımıdır. Kesişim aydınlatıldığında, elektron boşluğu çiftleri üretilir ve akım artar.
En önemli avantajları yüksek hızlarıdır. Fotodiyotların çoğunun tepki süresi 200 ns' nin altındadır. Bu yüksek hız, fotodiyotların yüksek hızlı devrelerle birlikte kullanılabilmelerini sağlar. Yüksek hızlı teyp okuyucularında ve opto-izolatörlerde sıkça kullanılırlar.
Fototransistörler
Fototransistör transistör ve fotodiyotun birleşimi olarak düşünülebilir. Fotodiyot normal baz bias direncinin yerine kullanılmıştır ve ışığa bağlı sızıntı akımları bazı besler. Bu akım transistorun normal işlemiyle yükseltilir. Ne yazık ki karanlık akımı da yükseltilir, bu yüzden fototransistörlerin karanlık akımları biraz yüksektir.

Şekil 2 Fototransistör
Fotodirençlerden daha hızlı olmalarına rağmen, fotodiyotlar kadar hızlı değildirler ve 100 KHz'e kadar hızlarda kullanılabilirler.

Diğer aygıtlar
Teorik olarak bütün yarı iletken aygıtlar sensör yapımında kullanılabilirler. Foto-FET'ler, foto-darlingtonlar ve foto-tristörler hep vardır ama çok nadir olarak kullanılırlar. Yakın dönemlerde olan ilginç bir gelişme de fotodiyotlar entegre devre yükselticisinin birleşimi bir aygıtın üretilmiş olmasıdır. Bunlar küçük bir kutuda birleştirilmişler ve şekilde görüldüğü gibi sadece iki dış parçaya gereksinim duymaktadırlar. Açma/kapama uygulamaları için geliştirilmiş olup, hem hızlı hem de uygun fiyatlıdırlar.

Şekil 3 Entegre Devre Fotosel
Işık yayan Diyotlar (LED)
LED iletimde ışık yayan bir PN kesişimidir. Işığın üretilmesi mekanizması karmaşıktır. Temel olarak elektron-boşluk çiftleri tekrar bağlandıklarında ışık oluştururlar. Neyse ki, LED' leri kullanmak için nasıl çalıştıklarının ayrıntılarını bilmeye gerek yoktur.
LED akımla çalışan bir araçtır, bu yüzden mutlaka seri dirençlerle birlikte (ya da sabit akım kaynağından beslenerek) çalıştırılmalıdır. Pek çok uygulamada gerekli olan akım 5 mA ile 30 mA arasındadır. Gözlerin ışığa olan duyarlılığı logaritmik olduğu için görülen ışık çıkışı, LED'e uygulanan akımdaki değişikliklerden çok fazla etkilenmez.. LED bir AC kaynağından çalıştırılacaksa, b'de gösterildiği gibi ters diyotla korunmalıdır.

Şekil 4 LED' lerin çalışması a) DC kaynaktan b) AC kaynaktan
LED'ler oldukça farklı renklerde bulunabilir. En çok kullanılanları kırmızı, sarı ve yeşildir. Fotosellerle birlikte kullanılan ve tayfın kızılötesi bölümünde çalışan özel LED' ler de vardır.
Akkor lambalar
Panel göstergelerinde LED' ler normal ampullerin yerini neredeyse tamamen almıştır. Ama LED' den elde edilebilecek en fazla ışık yoğunluğu dahi ampullerinkiyle kıyaslanmayacak kadar azdır. Yüksek ışık yoğunluğunun gerektiği yerlerde tasarımcının pek şansı yoktur.
Ampulün ömrü, yapısı gereği birkaç bin saattir. Ama ampulün ömrünü birkaç yolla uzatmak mümkündür. Birinci (ve en açık)yol ampulü düşük gerilimde çalıştırmaktır. Ampulü kendi nominal geriliminin % 10-20 daha düşük değeriyle çalıştırdığımızda ömrü iki kat artar.
Ampulü ısıtan dirençler ve ampul test anahtarı olan bir gösterge paneli şekilde gösterilmiştir.

Şekil 5 Akkor lambaları çalıştırmak
Neonlar
Neon yüksek gerilimle kullanıma uygun olan gaz boşaltım aygıtlarıdır. Daha çok şebekenin açık (mains on) olduğunu göstermek için kullanılır. Akımla çalışan bir aygıttır ve LED gibi seri dirençlere gereksinme duyar. Vf in tipik değerleri 100 V civarındadır.
Sıvı kristal ekranlar
Sıvı kristal ekranlar (LCD) çalışmak için çok düşük enerjiye ihtiyaç duyan yegane aygıtlardır. Bu LCD' lerin hesap makineleri, sayısal saatler gibi pille çalışan araçlarda çok sık kullanılmasına neden olmuştur.
LCD' ler sıvı halde bile kristal yapısı gösteren maddelerle yapılır. Madde normalde saydamdır ama dış elektrik alan uygulandığında iç moleküller arasındaki karmaşık etkileşimler ve serbest iyonlar kristalde türbülansa neden olur. Sıvı, bundan sonra opak (saydam olmayan) süt rengini alır.
LCD hücresinin en basit formu izole edici boşlukla ayrılmış iki cam plakadan oluşur. Plakalar arasındaki boşluk, şekilde gösterildiği gibi sıvı kristalle doldurulmuştur. Plakalar boyunca elektrik potansiyel uygulandığında hücre opak olur.


Reklamlar

5 Kullanıcı bu konu için admin arkadaşımıza teşekkür ettiler




Optoelektronik devreler ve düzenler


Benzer Konular
- 100 Watt ANFİ (yaptığım bir devre mono ve stereo denendi, baskı devreler+ şema.)
- Elektronik Devreler, Animasyonlar ve Çeşitli Projeler Üzerine Çok Güzel Bir Site
- lojik devreler ders notları(YTÜ)

- Elektronik Devreler Laboratuvarı II Deney Föyleri - Uludağ Üniversitesi - Türkçe

- Elektronik Devreler Laboratuvarı I Deney Föyleri - Uludağ Üniversitesi - Türkçe
- elektronik devreler dersi 1. vize soru ve cevapları
- Sayısal Devreler [İTÜ] [Serhat İkizoğlu] [Ders Notu]
- Basit bir çalışma"Linear devreler"
- Elektronikle ilgili devreler

- Satılık cihazlar devreler kitler kopmonentler...

- elektronik devreler sınav soruları

Sitemize üyelik ve içeriğin indirilmesi tamamen ücretsizdir. Sitemizde paylaşılan tüm dokümanlar (Tezler, makaleler, ders notları, sınav soru cevaplar, projeler) paylaşımcıların bireysel çalışmaları olup telif hakları kendilerine aittir ya da açık bir şekilde kamusal alana yerleştirilmiş dokümanların birer kopyalarıdır. Kişilerin bireysel çalışmalarını sitemizde yüklemesinde, sitemizde paylaşıma teşvik eden puanlama sisteminin de etkisi büyüktür. Bunlara rağmen hala size ait olan ve burada bulunmasına izin vermediğiniz dokümanlar varsa iletişim bölümünden yöneticilere bildirmeniz durumunda derhal silineceklerdir.
Powered by phpBB | Translated by phpBB Turkiye | Ads by Google Adsense | Design by Crazy Bat based
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72