84
Fotodiodlar ikkita holatda ishlay oladi: 1) tashqi istemol manbasi bo’lmagan
fotogeneratorning (fotoelement) holatida; 2) tashqi istemol manbasi mavjud bo’lgan
fotoo’zgartirgich holatida.
Fotogenerator holatida fotogalvanik effektdan foydalaniladi. Fotogalvanik
effektning mohiyati shundan iboratki, bir jinsli bo’lmagan yarim o’tkazgich yoritilganda
uning chiqish nuqtalarida (o’tkazgich sim uchlarida) potentsiallar farqi paydo bo’ladi.
Fotodiodlar
ikkita
−
n
va
mun
p −
yarim o’tkazgich materiallardan tayyorlanadi.
Fotodiodning konstruktsiyasi shunday tuziladiki, uning
−
−
n
p
o’tishga yorug’lik to’g’ri
burchak hosil qilib tik tushadi.
Yorug’lik oqimi bo’lmaganda diodning
−
−
n
p
o’tishida termodinamik
muvozanat mavjud bo’lib, boshlang’ich
0
U
potentsiallar farqi doimiy turadi.
Agar yorug’lik
oqimi diodning
−
−
n
p
o’tishiga tushirilsa, u yerda qo’shimcha
elektron kovaklar juftligi hosil bo’lib,
−
−
n
p
o’tish kengayadi. Yorug’lik hisobiga
k
св
U
U
U
=
+
)
(
0
kontakt potentsiallar farqi paydo bo’lib, u chiqish
simlarida fotoelektr
yurituvchi kuchni
ф
E
hosil qiladi. Ushbu foto-EYuK
B
Е
ф
1
=
bo’lishi mumkin. Agar
yuklama
H
R
qarshilik orqali zanjir ulansa, zanjir orqali yorug’lik oqimiga proportsional
fototok
kФ
I
ф
=
oqadi.
SHunday qilib, fotodiodda yorug’lik oqimi elektr tokiga
(EYuKga) aylantiriladi. Ushbu fotodiodning tuzilishi va uning
H
R
yuklama
rezistorga
ulash sxemasi 15.8 – rasmda keltirilgan.
4.2.1- rasm. Fotodiod.
85
Ta’kidlash kerakki, hosil bo’lgan foto –EYuK albatta
H
R
qarshilikdan olinadi. Bir
necha generator holatida ishlayotgan fotodiodlarni ketma – ket va parallel ulab, kerakli
kuchlanish va quvvatli tok manbasi hosil qilinadi. Bunday tok manbalari fotoelementlar
yoki quyosh batareyalari deb nomlanadi.
Ushbu quyosh batareyalari kosmik stantsiyalarda uskunalari ish faoliyatini
ta’minlab beradi.
Fotodiodni foto o’zgartirgich holatida (rejimida) ishlatish uchun yuklama
qarshilikka ketma –
ket qilib, kuchlanish manbasi teskari yo’nalishda ulanish kerak.
Agar yorug’lik oqimi bo’lmasa, yuklamadan oqayotgan tokni termodinamik
muvozanatdagi zaryad tashuvchilar hosil qilib, u tok qorong’ilikdagi tok
ф
I
deb ataladi.
Fotodiodning ushbu rejimdagi ulanish sxemasi 4.2.2 – rasmda keltirilgan.
4.2.2- rasm Fotodiod chizmasi. 4.2.3- rasm Fotodiod xarakteristikasi.
Yorug’lik oqimi
Ф
ning har xil qiymatlari
uchun olingan volьt-amper
xarakteristikalari 4.2.3 – rasmda keltirilgan.
Fotodiodning ikkala rejimdagi integrall sezgirligi bir – biriga teng bo’lib, misol
uchun germaniy fotodiod uchun u kattalik 20 mA/lm qiymatga yetib boradi.
Fotodiodlar hisoblash texnikasida ham keng qo’llaniladi.
