光電技術實驗課件

光電技術實驗實驗課內容1、CdS光敏電阻的性能測試。2、硅光電池負載特性測試。3、光電二極管及光電三極管光照特性測試。4、光電倍增管特性和參數(shù)測試。5、光電耦合器件的應用。6、單通道紅外遙控系統(tǒng)的制作與應用。7、熱釋電器件在光電技術中的應用。8、面陣CCD的工作原理和應用。實驗課要求1）作好預習，結合已學的理論知識，明確實驗目的、實驗原理與方法。2）保證人身安全，愛護實驗器材，嚴格按實驗操作方法動手實驗。3）細心觀察，實事求是作好實驗記錄；進行結果分析和驗證。4）按要求按時完成實驗報告。實驗報告要求

按規(guī)定格式整潔的書寫，按時交給實驗指導教師。實驗報告的內容包括：1、實驗目的、原理及方法（簡述）。2、實驗電原理圖、儀器連接方框圖，測試點位置。3、實驗過程（簡述）、實驗記錄（數(shù)據(jù)、現(xiàn)象及發(fā)現(xiàn)的問題）。4、實驗數(shù)據(jù)整理、有關曲線以及實驗結果分析。5、思考題的討論。例：小實驗

1.5VD1D2V1V2用500型萬用表DC2.5V檔（表內阻50KΩ）分別測試V1和V2，得三結果：V1=0VV2=1.5VV1=0VV2=1.3VV1=0VV2=0V試分析：三個實驗結果是否正確呢？如何驗證呢？實驗一CdS光敏電阻的性能測試

光敏電阻的工作原理、電路符號及常用蛇形結構CdS光敏電阻

的光照特性曲線和伏安特性曲線

光照特性曲線伏安特性曲線實驗暗箱的外觀及控制旋鈕

電壓表插口電流表插口示波器測試端口電源插口上蓋實驗暗箱的照度控制旋鈕

固定部分調整部分十位與個位讀數(shù)刻度百位讀數(shù)窗讀數(shù)標記點實驗暗箱的照度控制刻度對照表

CdS光敏電阻性能測試裝置

注：1、蓋好實驗暗箱上蓋以避免外界光照的影響。2、照度值按“照度調節(jié)”旋鈕的讀數(shù)參照對應表格決定。CdS光敏電阻的時間響應CdS光敏電阻時間響應測試時

示波器的使用注意點

1、示波器CH1接“Lightwave”，探頭應置“X10”。2、示波器CH2接“I－out”，探頭置“X10”或置“X1”。3、同步置于“CH1”。4、兩個輸入端應該置于“DC”檔。5、“MODE”選擇先置于“CH1”，調節(jié)出穩(wěn)定的波形；再置于“CH2”或置“DUAL”(“CHIP”按下)來觀測。6、注意“SWP.VOR”旋鈕順時針轉到底（CAL位置）。實驗二硅光電池負載特性測試工作原理及電路符號伏安特性曲線

硅光電池硅光電池的負載特性在某一照度下，硅光電池的輸出端電壓U及輸出電流I隨著負載電阻而變化，因此，其輸出功率P＝UI與負載電阻RL的阻值有關。當RL等于最佳負載電阻Ropt情況下可獲得最大的輸出功率。在工程計算中，常按照經(jīng)驗公式，即當負載電阻為最佳負載電阻值時，輸出電壓U＝（0.6－0.7）Uoff。最佳負載電阻值與入射光通量有關，它隨入射光通量的增大而減少。硅光闊電池掘的負督載特格性測值試裝遭置注：RL的電標阻值客由調賀節(jié)旋做鈕的演位置晉讀出緩。實驗假三光電博二極票管及得光電憑三極扎管光渣照普特脹性牽測船試光電斤二極殘管工作疑原理粉及電離路符稼號念伏安楊特性魔曲線光電膽三極施管工作圣原理殖及電率路符褲號摧伏安聲特性他曲線光電溝二極揭管的息負載偶特性心測試爭裝置注：謎電流嘴指示芹用2躬00mV電壓糖表并鐵聯(lián)取恰樣電珠阻的匆方法壺，因取樣香電阻按值為妨10K，故電論壓表跟指示燒10mV等效流為1μA靠。光電柏三極殿管的喪負載犧特性禾測試可裝置注：俘電流喜指示礎用2邁00mV電壓致表并緣瑞聯(lián)取催樣電之阻的顯方法拉，因取樣時電阻末值為先100Ω，故電紛壓表犯指示危1mV等效斗為1滾0μA士。實驗洞四息光授電倍顛增管洋特性采和參發(fā)數(shù)測許試光電距倍增碌管的彎工作鞭原理善及典引型各泊極供說電電翻路93嚼1A光電扮倍增蜜管（潔側窗劃管）倍增燦極系償統(tǒng)結應構：憐9蚊級鼠槍籠形主要撲性能仇數(shù)據(jù)：光譜夠響應穴范圍30撲0－逃65僚0nm最大霧響應驢波長之40釋0nm光陰吸極（胞不透而明）薄銻銫裙光陰辱極陰極從最小郊有效跟尺寸艙8x2謎4m謝m陽極宣脈沖淚上升冷時間尋2汁.2nS極限亮工作晉條件陽極笑與陰海極間毫的電艘壓礙12蒜50VD雖C第1刺倍增爪極與找陰極稠間的造電壓狗2合50VD圣C平均金陽極度電流疫0.鞋1mA環(huán)境巷溫度方范圍-8亭0～穗+5益0?！婀怆姕乇对隽x管迅陰極踩和陽剪極伏郵安特階性曲舟線陰極披伏安孕特性踐曲線務陽極雜伏安摟特性斷曲線光電啦倍增儀管陰儉極靈亦敏度恩的測匙量電戲路注意蓮：施率加的重電壓內不得鳴超過25越0V，以免基損壞酷光電撲倍增血管。光電笑倍增跑管陽豎極靈沸敏度級的測毅量電怕路光電嚇倍增腥管實錯驗儀平面板光電恨倍增旬管實疑驗儀膏內部勻結構實驗河五階光胖電耦趁合器亂件的唯應用一、對射勵式光升電耦騾合開亮關的槳結構被及電泰路符滴號光電尸耦合似器件妙進行揀信號塞的傳勤輸實奧驗電樓原理拘圖要求僻：在敗傳輸辣正弦載信號新時調噸整VR擋02縫、V鎮(zhèn)R0酬3使信酸號輸出最潑大而行失真取最小左，分析姨此時容“信丙號輸慕出”洞點的特正弦信標號幅死度和德其直撞流電霸壓的路關系息。使用談光電綱耦合別器件崇模擬昌人員私進出典自動害計數(shù)堡控制模擬雀人員粱進出夢自動補計數(shù)疼控制梁實驗舟的要妥求1、苗觀察拐并分孫析如糞果小稍動物取通過棵人員素進出顫自動計數(shù)棗控制僚系統(tǒng)耳時，富由于催不能性同時飯遮擋K1酸、K2壁，是否復會造其成誤陳計數(shù)庫？2、舅觀察搖并分仍析人姨員進哄出時配于半膝途退痰回的姐情況下竭系統(tǒng)弟是否憤會誤炭計數(shù)呀？CD夫40鬧13雙D觸發(fā)票器的清連接斜圖與恒真值喜表CD就40陶19解3二進棋制可糧預置詞可逆獻計數(shù)乳器CD意40榆19跳3的連階接圖CD撐40悉19怕3的工謊作波券形圖加計阻數(shù)巡壽減但計數(shù)MRPLP0P1P2P3CP曠UCP駝DQ0Q1Q2Q3TC艦UTC寫D注意區(qū)：可碗控硅盼一般研應用蝦于交泛流的孝控制歌，在直流濾電路政中接猶通后麻不能索控制廣其斷翻開。光控唇雙向它可控織硅使用少光控蘆雙向罵可控降硅控助制燈娃光照夏明實驗限六葡單通拆道紅墓外遙嘩控系煉統(tǒng)的釘制作向與應乓用紅外橡線發(fā)射歇單元紅外騰線接蠅收及晴信號可處理蔬單元受控像制單元紅外肆線紅外刮線遙株控系可統(tǒng)工隨作原棕理55關5集毀成電賢路VR≥Vc毀t（即2Vc干c/3經(jīng)）時，R＝掛1，尾Vo愚＝0測，D對地質短路戴；Vs諸≤Vc霜c/3時，S＝慌1，乏Vo娛＝1勉，D對地經(jīng)斷路測。/MR為優(yōu)登先復躲位端蛋，粒/MR為“挨0”叼時，Vo完＝0逼，D對地美短路畏；55燭5多懸諧振匹蕩器吉電原銳理圖振蕩滾頻率f梢=蕉1.做49蔬/邪(沿2R候1＋樂R2貓)遇C占空通比D＝攜（R絞1＋稈R2伯）/掘（2蔥R1語＋R燥2）單通科道紅臘外線訂遙控衡系統(tǒng)戚發(fā)射王單元促電原鞠理圖元器擇件參裝數(shù)：R1粘、R使2：滲RJ錘-4芽K3靜R3促：R學J-局1K地2吵R卡4：吉RJ軋-3榆3吊V唉R1廢：3是32努3-礦10犯KC1哀：2示20旁0p（滌綸申）C2稿：1挖03（滌綸財）C3堡：1事0μ侍F（電解稿）U1群：N禽E5瘋55癢（D康IP憤8）鞠Q1畫：2不SA帖10籌15岸（T雷O9莖2）勝D1寸：P告H3拆03中（φ祥5）SW傅1：按鍵徐微動探開關6x6喂x7單通仍道紅不外線視遙控爸系統(tǒng)洽接收喘單元鹿電原屋理圖CD轎40稱17及其夾工作櫻波形接圖直流仗電機齡正反臥向驅景動電歸原理競圖實驗醬七歉熱釋四電器甩件在療光電辣技術軍中的掃應用熱釋盈電紅諒外傳老感器脅的結益構及盡內部遮電氣釘連接熱釋肚電紅牌外探肺測/月控制工系統(tǒng)創(chuàng)的組悠成框銅圖活動睜人員傭發(fā)出格的紅意外輻庫射經(jīng)奏菲涅糕爾透抵鏡聚瘋焦至會熱釋劍電探朗測器飼，輸釘出交尤變的食超低允頻信芝號（盼一般瓜為0列.1霧－1新0Hz環(huán)）；由于側信號納非常篇微弱著，必亞須經(jīng)軋過高峰增益尖的低諷噪聲塔放大燈器進采行放辰大，界同時編為了愛抑制清其它驕物體逝輻射起來的糧紅外誼干擾明信號舞，放敞大器饒設計濫為0串.2友－7Hz低頻含帶通錦放大淘器，央只放民大活味動人編員的瘦信號及。為有幟效的隙對外棕來干慣擾信沸號及義隨機痰噪聲景進行蓮分離黎，降撥低系辛統(tǒng)的謹誤報熊率以宿提供萄可靠赴性，削將低搶通放祖大器喪輸出捏的動輩態(tài)模膝擬信智號經(jīng)鏡過電筍平比怒較處續(xù)理，碰只有溪當信拐號超島過設雞定的鉤電平生時，報比較蛋器才傳輸出朗高電負平。見這個弄高電詠平就獲可用土于觸古發(fā)各宮種控縣制單筐元以哲完成僑系統(tǒng)祝的各究種功躍能。熱釋濁電紅束外傳五感器霸的前婚置放準大與打窗口感比較逐器用熱糊釋電域紅外導傳感翠器控鍋制的撇節(jié)能占燈55仙5單茅穩(wěn)態(tài)憂觸發(fā)炭器電衛(wèi)原理打圖暫穩(wěn)迫態(tài)時間T始=以1.睜1錦R乞C用熱諒釋電牲紅外傷傳感離器控未制的受報警序器注：此1、U1的電區(qū)源端妥未畫該出，唐但在Pr項ot婆el中默鄉(xiāng)豐認是VC洋C。2、果U2為蜂逐鳴器腦。實驗螞七的敵實驗吧報告攜要求1、縱記錄惡“報器警器黨模塊潤”和眼“節(jié)蜂能燈勞模塊酸”的唱工作回過程菊。2、兩個釋模塊福各有供什么拿功能醋？分固析其現(xiàn)電路嗎是如檢何實喚現(xiàn)這野些功蕉能的歡？3、渡回答貞實驗攻講義鍵上兩句個思欣考題失。實驗吵八纖面陣CC似D的工塞作原凍理及陪應用（一理）電梁視基度礎知秧識1、道圖像翁與像翅素2、巾掃描3、活同步4、戲彩色體的三倦基色光原理5、蜘視頻望信號呢的波宣形像素界與圖涉像的窄傳輸圖像輩與像宜素：一幅登圖像割可以伯被分紙割成胸許多鏟獨立艦小單剪元，膜這些暫小單紐奉元只應是一漏個個街不同榆顏色滾及亮賓度的福點。組成擦圖像劃的最儉小單域元稱洽為像失素（圖盼像被瓣分割疼的像病素數(shù)獎越多耐，圖旅像質觀量越親好）闊。圖像樂的傳羊輸：采用權極多宣的傳櫻輸通盈道來霉同時改傳輸頂各像素通副常是縱不可延能的帝，只洪能把所錯有像素的逗信息造按時外間順遇序用揉同一麥條傳僑輸通勤道進閱行傳劣輸。這賽條傳平輸通鵲路輪墾流的亡接通粥每一回對相碑應的崗光電虛單元繼和發(fā)噴光單毯元?？葜灰谳喠鞴驳乃儋|度足貸夠快率，由讀于人眼把的視掩覺暫是留特返性，看誕起來遠好像研是所柱有的像素同明時發(fā)技光，葉顯示福出完擴整的摔畫面降。像素粉順序禿傳送昂示意絮圖圖像瓦的傳牲輸－私掃描順序款的分正解像挺素和甚綜合和像素逐的過辰程，衰稱為掃描。圖哈像需薄經(jīng)掃堪描才翅能輸亭出一反維時惠序信獻號（押即視頻案信號）進字行傳君輸，愁視頻筑信號出也需徹經(jīng)掃雷描才拴能恢妨復原弊圖像扶。傳統(tǒng)鞠的掃銜描方覺式是災基于災電視伍系統(tǒng)布中電齊子束饒攝像步管和醬顯像謠管的橫電子宅束掃冷描，按從敞左向罵右、怨從上畝向下格的規(guī)羨律進姓行，掃完坐第一毒幅后刃掃第某二幅數(shù)，如啞此循種環(huán)。洋從左洗向右艘的掃骨描稱晃為行掃嫂描、從稀上向辨下的挑掃描勒稱為場掃原描。圖像繼的傳濁輸－抱掃描為了逼充分謊覆蓋變矩形歷圖像型面，某采用相勻速稈的單箭向直少線掃蹄描方旗式。著掃描頭只在村單個表方向殺掃描（正呼程）笑時才圓傳送珠圖像再信息，朝停相反釘方向鑰掃描（逆腔程）頸只傳冒送同形步信違息，也獄稱“羨回掃枯”或監(jiān)“消售隱”咬。由于人眼濤的視伏覺暫錯留特累性，當掃律描速蒜度足悲夠快僚，使統(tǒng)換幅屑頻率賊既高利于活藥動景點物運技動連撇續(xù)感電所需顫的頻恰率，肯又高鋼于臨塊界閃份爍頻巖率，傍則接道收到銳的是生既有渴連續(xù)咐感又江無閃羊爍感平的活突動景桐象。攝像手管的傳工作糞原理嘩示意代圖顯像賠管的洞工作歸原理斗示意蠢圖圖像他掃描跌的同烏步要求道收發(fā)斥兩端渡的掃卡描規(guī)身律必謙須嚴闊格一尊致，膊稱為同步：1）船兩端廚的掃描誤速度蠟必須作相同茅，稱碑作同給頻。2）謝兩端每行屠、每場的掃讓描起邁始時?？滔鄷炌?，久稱同肆相。圖像血信號投掃描壟的不微同步膽現(xiàn)象酒示意（a）原圖拉像洪（b）行不同頻恒（c）行、托場均脾不同摟相電視頸制式行、姻場掃仍描的汁速度練、周探期等捕都有侍嚴格作的規(guī)速定，耗同時靈為確為保行凝、場竭掃描狹的同鵲步，椅還必圓須設都定行羊與場濤的同月步控占制脈戴沖。離這些芝規(guī)定懸被稱悲為電視耽制式。我國腥的電種視制呢式為PA冤L－使D，規(guī)定旨掃描絲式行頻放15胸62賭5Hz巧（行周搜期6聾4μS、行逆像程時搏間1擋2μS）算、場頻局50Hz夜（場周兄期2容0mS、場逆雅程時鑼間1箏.6mS、每場添掃描危31克2.稠5行醬），一幀妥圖像氧由奇霜、偶干兩場稿組成糊，實委現(xiàn)隔拋行掃塘描?；槭?。幀頻銷（每作秒圖響像改盤變數(shù)魔）為準25Hz使、每幀炒掃描珠62牧5行身。還仆有對帥圖像堵、伴赴音、勒彩色劍編碼遷等的躍規(guī)定鼠，如竿伴音勤采用掃調頻仙方式杰、伴良音副廊載頻誰6.盈5MH土z、彩色度編碼怠采用控逐行垂倒相拖方式牽、彩盲色副甲載頻袋4.爬43智3MH仆z等。隔行味掃描扣的圖刊像第一巧場陸第二臥場彩色秘基本腿知識彩色尸與光光有余單色除光與蛋復合度光。太陽卸光隨亂波長斷由長梨到短兆所呈漆現(xiàn)的啄顏色譜依此稈為：姓紅、內橙、舅黃、國綠、版青、伙藍、訓紫。決不都能以推顏色耽來判召斷光壺譜的引分布背。一咳定的趟光譜芽分布請表現(xiàn)麻為一挎定的取顏色舟，但輔同一扭顏色煌則可興由不亭同光或譜分宗布而亮獲得催。彩色勒三基紋色原椅理自然溫界中遙絕大門多數(shù)忌彩色畢可用膛三種析不同紙顏色丑的單珠色光依按一濾定比蛇例混跨合得眨到，燦這三印種顏藥色就獻稱為何三基沉色。穴彩電滅中三順基色綢為紅席(R)哀、綠(G)孫、籃(B)三幅樹基色價圖像盼組成師彩條彩色衰圖像淚的攝自取彩色秩圖像調的重滔現(xiàn)圖像猜與其邁相應禁的視艘頻行瞎波形帖1點子狠圖像跑格剛子圖啄像圖像縮慧與其晌相應怖的視昂頻行嚴波形珍2棋盤侵圖像椒彩冷條圖不像（二）CC膜D（電荷拾耦合箏器件而）圖像撒傳感乎器CC配D圖像不傳感垮器的拿基本么結構灣是脈沖煤控制鼓下的MO更S電容犁器陣獎列，具有錄電荷眨耦合矛、存跨儲、烘轉移侮功能懷。CC錢D單元責的控制海柵極柄處于嚇高電穩(wěn)平時闊，其軌下面皺形成敵深勢結阱，MO括S電容堤可以矛存儲牽電荷顫；而蠻當控殘制柵吉極處魯于低咽電平迷時，尖其下面的徑勢阱驚不能蘋存儲胞電荷庫，原腐存儲接的電擊荷即亡要轉高移出情去。在各撕控制拐柵極深加上繩驅動袖脈沖燦，即方可以異實現(xiàn)縫各單摸元間梯信號躺電荷的默轉移喉。CC粉D相鄰快單元傘2、遷3在庫驅動猜脈沖Φ2跌、Φ束3作用攪下的醋電荷崖轉移眼過程隔列謹轉移譽型面肌陣CC亦D隔列展轉移茶型面績陣CC谷D的自浴掃描隔列肉轉移李型面悠陣CC烈D按電燭視制湖式的搜時序朱工作很（自蜘掃描乎）；在場漆正程壺期間桃像敏勺單元東進行敢光積線分，之此時墊轉移喚柵的延低電應位將僑像敏棋單元蠢與垂象直移掌位寄袋存器赴隔開例；進入陵場逆瓦程時狹，轉駕移柵稀的正伐脈沖害將像桌敏單瓶元的弱信號搞電荷臣同時險平行改的轉販移到苦垂直吐移位等寄存憶器；在下是一個智場正奴程期雨間，丘垂直趣移位糖寄存桐器在榆垂直先驅動鋒脈沖ΦV1－ΦV4的驅桃動下倒一行釀行地史將信萬號電姿荷向翼水平福移位技寄存重器轉說移；同時鈴，其狹水平代移位紗寄存伍器由類水平茫驅動狼脈沖ΦH1、ΦH2驅動鍵，在吩行正致程期買間快珠速地柿將信惕號送慚到輸臨出放偉大器媽輸出吵。隔列潮轉移便