发布时间 : 星期二 文章光电技术简答题复习资料更新完毕开始阅读03381348f7ec4afe05a1df04
p?n2in?2.25?10202.25?1016?104个/cm2 其费米能级 .25?1016
E?ENd?232fni?kTLnn?Ei?1.38?10?300Lni1.5?1010
?Ei?6.73?10?20(J)?Ei?0.42(eV)其能级图如右。
4、解：（a）300K时，本征硅的电导率
??nq?n?pq?p?niq(?n??p)?1.5?1010?1.6?10?19(1350?480)?4.4?10?6(/??cm)
（b）掺杂率10-8，则掺入的施主浓度为Nd?5?1022?10?8?5?1014
所以，n?N14，p?n2i(1.5?1010)25d?5?10p?5?1014?4.5?10
??nq?n?pq?14p?(5?10?1350?4.5?104?480)?1.6?10?19?0.108(/??cm)
6、解：因为归一化探测率D*?Ad?fNEP，所以
NEP?Ad?f(0.25)2??5?103D*?1011?3.13?10?10 W
这就是能探测的最小辐射功率。 7、解：??12?f?1?92??2.0?107?8.0?10 S H 8、解：该金属光电发射体的逸出功为
2.5eV，所以W?E0?Ef?2.5eV，E0?EC?7.5eV。
(a) 发生光电效应的长波限：
hc6.62?10?34?3.00?108??7m?W?2.5?1.6?10?19?4.97?10m (b) 费米能级相对于导带底的能级差
?E?Ef?Ec?(E0?2.5)?(E0?7.5)?5.0eV 第四章
10、解：（b）阴极电流IK?SKES?20?0.1?2?10?4?4?10?4?A
且
倍增系数 M??0(??)n?0.98?(0.95?4)11?2.34?106 阳极电流 IA?IKM?4?10?4?2.34?106?9.36?102?A
11、解：光电倍增管的增益与每级电压的kn次方成正比。其中k为0.7~08，n是倍增级数。既：M?AVkn，所以
dMdV?kn MV如要求放大倍数的稳定度大于1%，则电压的稳定度应优于
dV1dM1???0.01?1.04?10?3 VknM0.8?12
12、解：因为阳极电流 IA?SKESM，所以最大光照度 Emax?第五章
2、解：光敏电阻中的光电流I?(Sg?g0)EU，所消耗的电功率为P?IU， 所以极限照度为； EmaxPmax40?10?3???200 lx (Sg?g0)U2(0.5?10?6?0)?202IKmax200??0.4 lx ?45SKSM25?2?10?10 3、解：电路如右图所示。 ① RL上的分压为UL?无光照时
12?0.020?2000?1.2?106?
0.020有光照时
12?2Rt2??2000?104?
2② 因为光电导
Rt1?RLU?ULU，所以 Rt?RL
RL?RtULRt ?p?Gp?G0?SgE
所以光照度
U RL E?Gp?G0Sg?111(?) SgRt2Rt1题5—3图
?111(?)?16.5 LX ?6466?10101.2?10CdS 4、已知CdS光敏电阻的暗电阻RD=10 MΩ，在照度为100 LX时亮电阻R=5 KΩ。用此光敏电阻控制继
12V J 题5—4图
电器，其原理如图所示。如果继电器的线圈电阻为4KΩ，继电器的吸合电流为2 mA，问需要多少照度时才能使继电器吸合？如果需要在400 LX时继电器才能吸合，则此电路需作如何改进？
解：由题意，RL?4k?
Sg??Gp?G0E?111(?)ERt2Rt1111?(?7)?2?10?6s100500010
① 继电器吸合时的电流为2mA，由
U123?6?10? Rp?RL???3I2?10 RP?2k? E?11??2.5?102 lx ?63SgRP2?10?2?10 ②由题意，继电器吸合时的电流为2mA，总电阻应为6千欧，而光敏电阻的阻值是
RP?11??1.25k? ?6SgE2?10?400继电器的电阻是4千欧，所以还应串接一个750欧姆的电阻。（也可将电源电压降为10.5伏）。 5、解：（a）恒流偏置，IC?UbUb?，UO?VC?IR?VC??R
Rg?rbeRg?rbeUbUb(??1)，IC?? R?rbeR?rbeUb?RC R?rbe （b）恒压偏置，Ue?Vb?Ube，Ie? UO?VC?ICRC?VC?第六章
6、因为微安表满量程电流为100微安，故I2最大值是1.4毫安。这时光电池电压0.3
0.3?214? 伏，所以R2??31.4?10 在微安表支路中，电流为0.3/（100×10-6）=3×103欧姆，所以R1为2000欧姆。 8、现有一块光敏面积为5×5mm2的硅光电池2CR21，其参数为S?7nA/LX?mm2，要求用一个量程为10V的电压表作照度指示，测试照度分别为100LX和1000LX两档，试设计一个带有运放的照度计，画出其原理图，并给出图中元件的参数。
解：由题意，运算放大器应设计成电流—电压变换器的形式，如图所示。
因为 U?ISCRf?SEARf
所以，在100 lx的照度下，
U105Rf???5.7?10??9SEA7?10?100?5?5同理，在100 lx的照度下， Rf?5.7?104?
9、解：（1）2CU2 的暗电流 Id?Rf + - - - + 题6—8图
V00.6 ??4?10?7（A）6Rf1.5?10 （2）有光照时，IP?SEE，V1?(IP?Id)Rf，所以： SE?1V112.4?7?6 A/lx (?Id)??(?4?10)?1.2?106ERf1001.5?10 10、由于最大光电流IPmax?S??max?0.4?400?160?A远大于暗电流Id?0.2?A，所以暗电流可以忽略。
a) 最大辐射功率为400μW时，拐点电压VM?10V，这时输出电压 UO?UCC?Ube?UM?18?0.7?10?7.3V 由于UO?IeRe?(??1)S??maxRe，所以 Re?UO7.3??895? ?6(??1)S??max(50?1)?0.4?400?10b) 当辐射功率从400μW减小到350μW时，
?UO?Re?Ie?(??1)S???Re?(50?1)?0.4?50?10?6?895?0.91V
11、由题意，应由直流负载电阻RC来确定直流工作点，放大器输入电阻Ri与直流负载电阻RC并联共同组成光电二极管的交流负载。其检测电路和交流等效电路如图所示。
（1）在直流静态工作点Q，应有
C C I Rc Vb (a) 检测电路
题6—11图
Ri G0 Gc Gi （b）交流等效电路