模拟电路设计与制作课程教学第二讲.ppt

* 丁 宁 项目一 光控电子开关的设计与调试 发光二极管的特性测试 光电二极管的特性测试 光控电子开关的设计与调试 第二讲 主讲：马永兵 一、发光二极管（LED）的特性测试 1.实物展示 一、发光二极管（LED）的特性测试 1.实物展示 白色贴片发光二极管 一、发光二极管（LED）的特性测试 2.发光二极管图形符号 － ＋ 英文单词： light-emitting diode 一、发光二极管（LED）的特性测试 3.项目测试——发光二极管特性测试 测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，R为1k?。 ① 直接用万用表测量发光二极管的正反向电阻值，并记录： R正= R反= 。 ② 按图接好电路，并串入电流表。 ③ 接入电源电压U，并使U由0V逐渐增大，直至发光二极管开始发光，并记录此时发光二极管正向压降UVD和正向电流I： ④ 保持步骤③，继续增大U，观察发光二极管发光强度随U增大而变化的情况，并记录： 。 ⑤ 将发光二极管反接，并观察此时的发光二极管有无发光，并记录 。 UVD= ；I = 。 一、发光二极管（LED）的特性测试 3.项目测试——发光二极管特性测试 测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，R为1k?。 一、发光二极管（LED）的特性测试 3.项目测试——发光二极管特性测试 结论 发光二极管正常工作时处于正偏状态 并非所有二极管导通压降都是0.7V 二、光电二极管的特性测试 1.实物展示 二、光电二极管的特性测试 2.光电二极管结构示意 二、光电二极管的特性测试 3.光电二极管图形符号 － ＋ 光电二极管单词：photo diode 二、光电二极管的特性测试 4.项目测试——光电二极管的特性测试 测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k?。 ① 直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电阻值（大于/小于） 光照较弱时的电阻值。 ② 按图接好电路，并串接电流表。 二、光电二极管的特性测试 4.项目测试——光电二极管的特性测试 测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k?。 ③ 接入电源电压U=10V，观察二极管中有无电流流过，有无输出电压，并记录 。 ④ 改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或电流将变（大/小） 。 二、光电二极管的特性测试 4.项目测试——光电二极管的特性测试 测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k?。 ⑤ 将光电二极管反接，并改变光照强度，观察此时的输出电压或电流有无明显变化，并记录 。 二、光电二极管的特性测试 4.项目测试——光电二极管的特性测试 结论 光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起到光控的作用。 光电二极管类似于一个光敏电阻，当外界的光照越强，光电二极管所呈现的电阻越小。 三、光控电子开关的设计与调试 1.二极管参数 最大整流电流IF 三、光控电子开关的设计与调试 1.二极管参数 最大反向工作电压UR 反向电流IR IR越小，管子的单向导电性越好 T↑ IR↑ 通常 三、光控电子开关的设计与调试 2.项目设计——音频光控电子开关 （根据给定的条件和要求）确定电路总设计指标 ①启动光照强度E≤100 lx；关断光照强度E≥1000 lx。 （开关模式：有光闭合，无光关断） ②音频输入峰峰值Uip-p≤1V ③负载（耳机）阻抗RL=2k? ④开关失真度THD≤5% ⑤开关损耗L≤3dB ⑥关断泄漏D≤?40 dB（0.01倍） ⑦开关稳态响应时间td≤10ms 三、光控电子开关的设计与调试 2.项目设计——音频光控电子开关 电路结构设计 + + - uo ui + - + - RL V3 V1 V2 C U ui为音频信号，最大值为0.3V，频率为100Hz 0.3V RL为耳机负载电阻，取值为2KΩ 直流电压源电压取30V 三、光控电子开关的设计与调试 2.项目设计——音频光控电子开关 元器件参数设计 + + - uo ui + - +