포토 다이오드는 빛을 전류로 변환하는 반도체 P -N 정션 장치입니다. 포토 다이오드는 일반적으로 LED에 사용됩니다. 포토 다이오드에서 광자의 흡수는 전류가 생성되게한다. 포토 다이오드는 광학 필터 또는 내장 렌즈가 장착 될 수 있으며 표면적은 대형에서 작은 것까지 다양합니다. 포토 다이오드의 표면적이 증가함에 따라 장치의 응답 시간이 느려집니다. 넓은 면적 포토 다이오드는 과거에 전기 태양열을 생성하는 데 사용되는 가장 일반적인 유형의 태양 전지이며 오늘날에도 여전히 사용됩니다.
포토 디오드는 다이오드와 어떻게 다릅니 까?
광자-검출기 다이오드 또는 광 도비드는 일반 반도체 다이오드와 유사하며, 이들이 노출되거나 (진공 UV 또는 X- 선을 감지하기 위해) 또는 창 또는 광섬유 연결로 포장 될 수 있다는 점을 제외하고는 빛이 장치의 민감한 부분에 도달 할 수있게한다. 사진 검출기 다이오드는 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 포토 다이오드로 사용하도록 특별히 설계된 많은 다이오드는 응답 속도를 높이기 위해 P -N 접합이 아닌 핀 접합을 사용합니다. 포토 다이오드는 역 바이어스에서 작동하도록 설계된 반도체 장치입니다.
기본 운영 원리
포토 다이오드는 P – N 접합으로도 알려진 핀 구조로 구성됩니다. 충분한 에너지가있는 광자가 다이오드에 부딪 치면 반도체 인 전자 홀 쌍이 생성됩니다. 이 메커니즘은 일부 상황에서 내부 광전 효과라고합니다. 접합부의 고갈 영역에서 흡수가 발생하거나 그로부터 1 개의 확산 길이가 발생하는 경우, 캐리어는 고갈 영역의 내장 된 전기장에 의해 접합부로부터 휩쓸려 새로운 접합이 형성됩니다. 결과적으로, 구멍은 양극을 향해 이동하고 전자는 음극을 향해 이동하여 광전류가 생성됩니다. 포토 다이오드를 통해 흐르는 총 전류는 암 전류 (빛이없는 상태에서 생성 된 전류)와 광전류의 합입니다. 따라서 앞에서 언급 한 바와 같이 장치의 감도를 최대화하기 위해 암 전류는 최소로 유지되어야합니다.
주어진 스펙트럼 분포와 관련하여 광전류는 적어도 첫 번째 순서에 조도에 비례합니다.
.태양 광 발전에서의 운영 모드
포토 다이오드의 I-V 특성은 포토 디오드의 중요한 특성을 보여줍니다. 포토 다이오드의 전형적인 특성 그래프의 선형 하중 라인은 외부 회로의 응답을 나타냅니다.
i =(적용된 바이어스 전압-디지오드 전압)/총 저항,
태양 광 모드 (제로 바이어스)에서, 광전류는 단락을 통해 음극으로 이동하여 전기 생성을 초래한다. 회로가 열리거나 부하 임피던스가 존재할 때마다 광전류가 장치를 빠져 나가는 것을 방지 할 때마다, 전압이 다이오드를 바이어스 한 방향, 즉 음극과 관련하여 양성 양성으로 전압이 축적됩니다. 회로가 단락되거나 임피던스가 낮은 경우, 전류는 상황에 따라 전류가 광전류의 전부 또는 일부를 흡수합니다.이 모드는 태양 전지의 기본 원리 인 광전자 효과를 사용합니다. 태양 광 셀은 가능한 가장 높은 전력 출력을 달성하기 위해 광전류와 비교할 때 작은 전류 만 유발하는 전압에서 작동됩니다.
광도 형 모드
리버스 바이어스 모드에서 광 전도성 다이오드를 작동 할 수 있으며, 이는 음극이 양극과 관련하여 긍정적으로 바이어스되어 있음을 의미합니다. 추가 역 바이어스는 고갈 층을 넓히기 때문에 접합의 용량을 감소시키고 전기장으로 영역을 확장하여 전자가 더 빨리 수집됩니다. 이것은 장치의 응답 시간을 줄입니다. 역 바이어스는 또한 광전류에 중대한 변화를 일으키지 않고 암 전류 생성을 초래합니다.
이 모드가 더 빠르다는 사실에도 불구하고, 광전도 모드는 무엇보다도 암 전류 또는 눈사태 효과의 결과로 더 많은 전자 노이즈를 생성 할 수 있습니다. 누출 전류가 낮 으면 (1 NA 미만), 좋은 핀 다이오드는 종종 회로에 중요한 Johnson -ynyquist 노이즈를 도입하지 않고 일반적인 회로에서 사용할 수 있습니다.
.응용 프로그램
P – N 광 도티오드는 광전자, 충전 커플 링 장치 (CCD) 및 의료 이미징과 같은 광 모성 더 튜브와 같은 다른 유형의 포토 검사기와 유사한 응용 분야에서 사용됩니다. 조명 (예 :측정을위한 아날로그)에 의존하는 출력을 생성하거나 회로 상태를 변경하는 데 사용되는 경우 매우 유용 할 수 있습니다 (제어 및 스위치 또는 디지털 신호 처리에 디지털)
.무엇보다도, 광고 요오드는 소형 디스크 플레이어 (CD 플레이어), 연기 감지기, 의료 기기 및 적외선 원격 제어 장치 수신기와 같은 소비자 전자 장치에서 사용되며, 이는 텔레비전에서 에어컨에 이르기까지 다양한 전자 장치를 제어하는 데 사용됩니다. 포토 다이오드 및 광전자는 모두 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 응용 프로그램에 따라 카메라 라이트 미터와 같은 조명 측정에 사용하거나 어두운 후 길가 조명을 돌릴 때와 같은 조명 레벨에 응답 할 수 있습니다.
결론
포토 다이오드는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광 센서의 한 유형이며 전자 제품 (전압 또는 전류)에 사용됩니다. PN 접합부가있는 반 전도장 장치의 예는 포토 디오드입니다. 고유 층은 p (양수)와 n (음수) 층 사이에 존재하며 두 층을 하나로 연결합니다. 포토 다이오드는 광 에너지를 입력으로 받아 들여 전류로 전류로 변환합니다. 이 장치는 포토 디터, 포토 센서 또는 조명 검출기라고도합니다. 포토 디오드는 역 바이어스 조건에서 작동합니다. 즉, 배터리의 음의 단자 (또는 전원 공급 장치)가 포토 다이오드의 p - 측면에 연결되고 배터리의 양의 단자가 n - 측에 연결되어 있음을 의미합니다.
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쿠브 라인의
모션
신체가 곡선 경로에서 움직일 때 이것은 움직임입니다. 또한 2 차원 및 3 차원 운동입니다. 결과적으로, 순수한 번역 운동은 항상 직선에있을 필요는 없습니다. 방향을 바꾸지 않고 물체가 곡선 경로에 들어가면이 상황은 가능합니다.
예제. 발사체의 움직임
변환 (유형 곡선)
포물선 경로 뒤에 공이 뒤 따릅니다.
문제의 공은 지점 O에서 던져지고 다이어그램에 표시된 것처럼 지점 A와 B를 통해 지점 C에 도달합니다. 발사체 운동은 이러한 유형의 움직임의 이름입니다. 곡선 운동은 발사체 운동의 특성입니다. 포인트 O에서 C 지점으로 이동하려면 공이 직선이 아닌 곡선 경로로 움직입니다.
결론
생산 될 수있는 신체의 회전에 대한 다양한 인식의 수는 0입니다. 결과적으로, 신체에 작용하는 순 힘과 순 토크가 0 일 때, 우리는 단단한 몸체가 기계적 평형 상태임을 추론 할 수 있습니다. 힘과 토크가 벡터 수량이기 때문에 방향은 적절한 부호 규칙으로 가져와야합니다.
