光电探测技术与应用第3章课后习题与答案

/ , (1 t ) e nNe 代入（1-83） ，并对其 求导即可得半导体材料在弱辐射下的光电导灵敏度为 / 2 , (1 t ) g e dgq S dhcl e ，由此可知时间 t 响应越长，灵敏度越高。 解：在微弱信号的辐射下， 将式（1-80） 2 对于同一种型号的光敏电阻来讲，在不同光照度和不同环境温度下，其光电 导灵敏度与时间常数是否相同？为什么？如果照度相同而温度不同时情况又 会如何？ 1 试说明为什么本征光电导器件在越微弱的辐射作用下，时间响应越长，灵敏 度越高。 间常数不相同。在照度相同而温度不同时，其光电导灵敏度不相同和时间常数也不相同。 其材料性质已经一样，只是决定了的值一定，光照度和环境温度不同，则产生的光生电子 浓度和热生电子浓度各异，决定了值不同，照度相同决定光生电子浓度相同，温度不同决 定热生电子浓度不同，同样也决定了值不同。由（1-85）和（1-88）推出光电灵敏度不相 解：同一型号的光敏电阻，在不同光照度下和不同的环境温度下，其光电导灵敏度和时 同，由（2-5）和（2-11）推出其时间常数不相同。 3 设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW， 光电导灵敏度Sg 0.5106S /lx， 暗电导g0 0。试求当CdS光敏电阻上的偏置电压为20V时的极限照度。 最大照度 2 () 2 P () gg IP E USU S 2 =22500 lx 最小照度 2 P g IP E USU S =150 lx Ip g US Er得 解：由式（2-1） 应如何调整电阻器R？ 4 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的CdS光敏电阻用作光电传感 器，若已知继电器绕组的电阻为5K，继电器的吸合电流为2mA，电阻 R 1K。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在3lx时吸合，问 第三章 光电导器件 光电探测技术与应用 主编：郝晓剑 李仰军 国防工业出版社 1 *1000=208 V 由 2 () P g I E US 369.8 lx UC r Ip g US E得， 在光照度在 3lx 时，入射辐射很弱，r=1，由 P g S E =2200.002*（5+R）*1000，推出 R=820，故应将 R 值调到 820。 I U 解：在照明控制电路中，入射辐射很强r=0.5，光敏电阻分压 =220-0.002*（1+5） 5 已知某光敏电阻在500lx的光照下的阻值为550， 而在700lx的光照下的阻 值为450。试求该光敏电阻在550lx和600lx光照下的阻值？ 21 lglg lglg 得 lg550lg450 lg700lg500 r =0.596 当光照为 550lx 时，= 519.53 22 lg( glg) R110 Rr l EE 1 当光照为 600lx 时，=493.3 22 lg( glg) R110 Rr l EE 1 EE RR r 解：由 12 当光照度为40lx时输出电压为6V，80lx时为9V。设该光敏电阻在30100lx 之间的值不变。试求： （1） 输出电压为8V时的照度。 （2） 若Re增加到6k，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 （3） 若光敏面上的照度为70lx，求Re3.3k与Re6k时输出的电压。 （4） 求该电路在输出电压为8V时的电压灵敏度。 6在如图所示的电路中， 已知Rb820， Re3.3k,Uw4V ， 光敏电阻为Rp， mA R UU I b bbw w 9.8 820 8 满足稳压管的工作条件 解：根据图示为恒流偏置电路，流过稳压管的电流 (1) 当Uw4V 时，mA R UU I e wbe e 1 3.3*10 40.7 3 由 e bb p I UU R 0 得输出电压为 6 伏时电阻R16K， 输出电压为 9 伏时电阻R23K，故 1 21 lglg lglg r =1； EE RR2 2 输出电压为 8V 时，光敏电阻的阻值为 e bb p I UU =4K，代入 12 21 lglg lglg R 0 EE RR r 解得 E=60lx (2) 与（1）类似，得到 E=34lx (3) 当Re 3.3K时，Ie1mA,r=1,RP6K 解得Rp 3.4K U0Ubb IeRp=8.6V U0Ubb IeRp=10V (4) 电路的电压灵敏度0.1( /) 6040 86 v lx E U Sv 当Re 6K时，Ie 0.55mA,r=1,RP6K 解得Rp 3.4K 情况下的亮电阻阻值为 0.2M。问前置放大器VT1集电极电压的变化量为多少？ PbS 光敏电阻的暗电阻值为 1 M，在辐照度为 1mW /cm2 7 在如图 2-16 所示的火灾探测报警器电路中，设Ubb12V,其他电路参数如图中所示，若 A R U I w6 6 3 1 5.3*10 1*10 0.760.7 集电极电压UUCCI R125.3*10 6 *220*10310.83V 1 13 在辐照度为 1mw/cm2情况下通过R3的电流 A R U I W7 6 3 2 2.65*10 0.2*10 0.760.7 集电极电压UUCCI R1226.5*10 6 *220*1036.17V 2 13 U U1U210.836.17 4.66V 解：在没有光照的情况下通过R3的电流 1 1,CdS 光敏电阻在 1 lx 时的阻值约为 15 k。求景物照度为 llxRw28.2k，CF 时快门的开启时间。 8如 图 2-17 所 示 的 照 相 机 快 门 自 动 控 制 电 路 中 ， 设Ubb12V，Rw15.1k， 3 R U bb W th *126 5.15.1 5.1 11 1 ()ln(/) (8.215)*103*1*106ln(12/6) tRW2R CUbbUth16