Toshkent davlat transport universiteti

4.4-rasm. Yo’ruglik diodni shartli belgilanishi

Bunday optoelektrik elementlar optronlar deb ataladi. Optronlarda tokni uzatish koeffitsenti 0,1 dan bir-necha minggacha birlikni tashkil qiladi.

Optronlarni shartli belgilari 4.5-rasmda keltirilgan.


4.5-rasm. Optronlar

Optron asboblar deb, u yoki boshqa ko’rinishda o’zaro aloqani oshiruvchi nurlanish manbai va qabul qilgichga (yorug’lik nurlagich va foto qabulqilgich) ega bo’lgan yarim o’tkazgichli asbobga aytiladi. Har qanday optronlarni ishlash prinsipi quyidagilarga asoslangan. Nurlagichda elektr signal energiyasi yorug’likka, foto qabulqilgichda esa, uni teskarisi yorug’lik signali elektr signaliga o’zgaradi. Amalda tarqalgan optronlar bo’lib, qaysiki unda nurlagichdan fotoqabulqilgichga tomon to’g’ri optik aloqaga ega bo’lganlari, bunda elementlar orasidagi hamma ko’rinishidagi elektr aloqalar bo’lmaydi. Optik aloqani mavjudligi kirish (nurlagich) va chiqish (fotoqabulqilgich) orasidagi elektr izolyasiyani ta’minlaydi. Shunday qilib, bunday asbob elektr zanjirlarda aloqa elementi funksiyasini bajaradi, shu bilan bir vaqtda kirish va chiqish elektr (galvanik) yechimi amalga oshirilgan. Optoelektron asboblarni qo’llanilishi yetarlicha turli: apparat bloklari aloqasi uchun, qaysiki ular orasida ancha katta potensiallar farqi bo’ladi; o’lchash qurilmalarini kirish zanjirlarini shovqindan himoyalash uchun va yuqori kuchlanishli zanjirlarni sozlash, optik, kontaktsiz boshqarish, quvvatli tiristorlar, simistorlarni ishga tushirish, elektromexanik releli qurilmalarni boshqarishlar kiradi. “Uzun” optronlarni (optik kanal sifatida uzun ingichka optik - tolali asboblar) yaratilishi optron texnika mahsulotlarini qo’llashni mutlaqo yangi yo’nalish - optik tola bo’yicha masofaviy aloqani ochdi. Optoelektron asboblar sof radiotexnik sxemalar modulyatsiyasi, kuchayishni avtomatik boshqarish va boshqalarda qo’llaniladi. Bu yerda optik kanalga ta’sir natijasida sxemani optimal rejimga o’tkazish uchun, kontaktsiz rejimni sozlash va shunga o’xshashlardan foydalaniladi.

Optronlarda ancha keng universal ko’rinishdagi nurlagichlardan biri yarim o’tkazgichli injeksiyali yorug’lik nurlovchi diod – yorug’lik diodi hisoblanadi. Uni afzalliklari quyidagilarga bog’liq:

• 
  elektr energiyasini optik nurga aylantirishda foydali ish koeffitsenti (FIK) ni yuqoriligi;
  
• 
  nurlanish spektrini (kvazimonoxromatikligi) qisqaligi;
  
• 
  turli yorug’lik diodlar bilan keng spektral diapazonda yopilishi;
  
• 
  nurlanishni yonalishligi;
  
• 
  yuqori tezkorligi;
  
• 
  ta’minlovchi kuchlanish va toklar qiymatlarini kichikligi;
  
• 
  tranzistorlar va integral sxemalar bilan mosligi;
  
• 
  to’g’ri tokni o’zgartirish bilan nurlanish quvvatini modullashni soddaligi;
  
• 
  impuls va uzluksiz rejimda ishlash mumkinligi;
  
• 
  ancha keng kirish toklar diapazonida vat-amper xarakteristikasini chiziqliligi; yuqori mustahkam va chidamliligi;
  
• 
  kichik o’lchamliligi;
  
• 
  mikroelektron mahsulotlar bilan texnologik mosligi.
  

Yorug’lik diodlari elektronlar va kovaklar rekombinasiyasi hisobiga elektr energiyasini yorug’lik energiyasiga aylantiradi. Oddiy diodlarda elektronlar va kovaklar rekombinasiyasi issiqlik ajralishi bilan yuz beradi, yani yorug’lik nurlanishsiz bo’ladi. Bunday rekombinasiya fononli deyiladi. Yorug’lik diodlarda rekombinatsiya yorug’lik nurlanish yuz berib, qaysiki fotonli deyiladi. Odatda bunday nurlanish rezonansli va qisqa polosa chastotada yotadi. Nurlanishni to’lqin uzunligini o’zgartirish uchun tayorlangan yorug’lik diodining materialini o’zgartirish kerak, yoki ma’lum hollarda (ikki rangli yorug’lik diodlar) yorug’lik diod orqali to’g’ri tok o’zgartiriladi. 4.6-a.b rasmlarda yorug’lik diod qurilmasimi sxematik belgisi, 4.6-v rasmda esa uni nurlanish spektral xarakteristikalari berilgan. Ko’zga ko’rinadigan spektrda nurlaydigan yorug’lik diodlarini tayorlash uchun fosfid galliy yoki qattiq eritma GaAsP dan foydalaniladi. Diodlar ko’pincha kremniy, arsenid, galiy yoki qattiq eritma GaAlAs lardan foydalaniladi.