Mühazirələr konspekti dosent Fərid Ağayev " Elektronika və avtomatika" kafedrası Bakı -2022

§ Optron cütlər. Optron açarlar.
Fotoelementlər iş prinsiplərinə görə işıq enerjisini elektrik enerjisinə çevirən qurğular olub, fotoelektron emissiyası hadisəsinə əsaslanaraq işləyirlər.
Məlumdur ki, 2 cür fotoeffekt hadisəsi mövcuddur:
1. Daxili fotoeffekt
2. Xarici fotoeffekt
Hər iki effektdə fotoelementlər qurulur.
Xarici fotoeffektdə işləyən fotoelementlər aşağıdakılardır:
1 . Vakuum tipli fotoelementlər
Əgər anodla katod arasına gərginlik tədbiq etsək, onda elektrik sahısinin təsiri ilə elektronların katoddan anoda doğru hərəkəti baş verəcəkdir. Bu da fotocərəyan adlanır.
Katod üzərinə işıq seli düşmədiyi halda isə, yəni F=0 olduqda burada qaranlıq cərəyanı yaranır,

olarsa, onda
olarsa, onda
Bu cərəyanın qiyməti isə işığın intensivliyindən asılıdır.
Cihazın əsas xarakteristikası Volt – Amper xarakteristikasıdır:

Cihazın əsas parametri isə həssaslıqdır:

Fotoelementlər üçün 2 cür həssaslıq fərqləndirilir:

1. İnteqral həssaslıq ( F – ağ işıq )

2. Spektral həssaslıq ( F – konkret dalğa uzunluğuna və tezliyə malik işıq (rəngli))

Fotocərəyanın qiymətini artırmaq üçün bu tip elementlərdə vakuum lampası inert qazlarla – Ne, Ar, Ks, təsirsiz qazlarla doldurulur. Bu tip elementlər əslində qaz doldurulmuş fotoelementlər adlanır və bunlarda elektronlar hərəkət edərkən neytral qaz atomlarını bombardman edərək onlardan əlavə elektronlar və protonlar qoparır. Bu yüklər də cərəyan yaranmasında iştirak etdiyindən fotocərəyanın qiyməti artır və doyma baş vermir.
Qaz doldurulmuş fotoelementlərin Volt – Amper xarakteristikası Aşağıdakı kimidir:
Hər iki fotoelement – həm vakuum tipli, həm də qaz doldurulmuş fotoelementlər fotocərəyanların kiçik qiymətlərinə, konstruksiyalarının mürəkkəbliyinə və qiymətlərinin baha olması səbəbindən geniş tədbiq olunmur.


Hal – hazırda istifadə olunan fotoelementlər daxili fotoeffekt hadisəsinə əsaslanan elementlərdir ki, onlar da yarımkeçiricilər üzərində qurulur. Bunların içərisində ən sadəsi fotorezistordur.
Əgər fotorezistorun üzərinə işıq şüası düşərsə, onda

olar.

Fotorezistorun Volt – Amper xarakteristikası isə qrafikdə olduğu kimidir.

Fotodiodlar daxili fotoeffektdə işləyən elementlər arasında ən çox tədbiq olunandır.

Linza üzərinə işıq seli düşdükdə burada qeyri - əsas yükdaşıyıcıların konsentrasiyası artır və əks cərəyan axmağa başlayır.

olduqda, yəni xarici elektrik mənbəyi olmadıqda fotodiodun iş rejimi fotogenerator rejimi adlanır və günəş batareyalarının qurulmasında istifadə olunur.


Fotodiodun sxemlərdə şərti işarəsi isə aşağıdakı kimidir:

Fotoelementlər içərisində fotorezistorlar, fototranzistorlar və fototiristorlar geniş tədbiq olunur. Xüsusilə fototranzistorlar yüksək tezlikli elektrik dövrələrində kommutasiya elementi, yəni açar kimi, fototiristorlar isə yüksək gərginlik dövrələrində işıqla idarə olunan açarlar kimi tədbiq olunur. Fototranzistorun və fototiristorun sxemlərdə şərti işarəsi aşağıdakı kimidir:

Fotoelementlər üçün işıq mənbəyi kimi istənilən işıqdan – közərmə lampaları, lümmunisens lampaları, günəş işığı, lazerlər və s.-dən istifadə etmək olar. Lakin yarımkeçiricilər texnologiyasında fotoelementlər üçün işıq mənbəyi kimi işıq diodlarından – LED-lərdən istifadə olunur. İşıq diodları adi diodlar kimi hazırlanır, lakin onların onların əsasını silisium və germanium elementləri deyil, arsenid və qallium elementləri təşkil edir. Sturukturu isə aşağıdakı kimidir:

Şərti işarəsi isə aşağıdakı kimidir:

İşıq diodlarının dövrəyə qoşulması da adi diod sxemlərində olduğu kimidir.

Bu elementlərdə işıqlanma cərəyanın qiymətindən asılıdır. Lakin böyük cərəyanlar bu işıq diodlarının sıradan çıxmasına səbəb ola bilər. Bunun üçün də əlavə müqavimətlərdən istifadə olunur. Bu müqavimətin qiyməti isə aşağıdakı kimi təyin edilir:

İşıq diodları ilə fotoelementlər birlikdə xüsusi elektron cihazlarının – optronların hazırlanmasında istifadə olunur. Optronlar elektron açar funksiyasını yerinə yetirir və əsas üstünlükləri kontaktsız olmaları ilə yanaşı idarə edən dövrə ilə idarə olunan dövrə arasında elektrik ( qalvanik ) rabitənin olmamasıdır. Aşağıdakı optron cütləri vardır:
1. Diod – rezistor tipli optron cütlər

2. Diod – diod tipli optron cütlər

3. Diod – tranzistor tipli optron cütlər

Buna misal olaraq aşağıdakı sxemi göstərmək olar:

4. Diod – tiristor tipli optron cütlər