Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

измерения характеристик преобразователей с обратной оптической связью.

Я ф — фотосопротивление; R 2 — сопротивление нагрузки; И Ф \ и Н Ф 2 — нейтраль­ ные светофильтры.

формулой, аналогичной (9.21), с той только разницей, что Акр пел имеет другое значение. Для его нахождения нужно подставить в (9.26) корень уравнения, получен­ ного путем приравнивания друг другу производных по у от левой и правой частей (9.26), и решить уравнение относительно ааел.

Подобные расчеты можно провести и с учетом емко­ сти фотопроводника и утечек в слое электролюминофо­ ра. Все они дают сходные результаты. Таким образом, зная характеристики слоев электролюминофора и фото­ проводника, можно вычислить характеристики состав­ ленного из них преобразователя (или оптрона). Если они окажутся неудовлетворительными, можно легко вы­ яснить, изменением какого именно параметра того или иного слоя проще добиться нужной характеристики пре­ образователя.

Иногда, например для лучшего согласования импедансов слоев, оказывается полезным снизить импеданс слоя электролюминофора введением в него утечек, из­ готовляя его на диэлектрике с относительно большой проводимостью. Расчет показал, что в этом случае мож­ но повысить контраст изображения, но ценой снижения яркости преобразователя,

367

Экспериментальная проверка расчетов

Проверка была проведена на системе, состоящей из раздельно расположенных ЭЛК и фотопроводника, с тем, чтобы их характе­ ристики можно было измерить раздельно. Принципиальная схема

установки

приведена на рис.

9.5. ЭЛК

с

одинаковыми спектрами

 

 

 

излучения

служат: Сэл i — для

 

 

 

внешней подсветки фотопровод­

 

 

 

ника;

 

Сэл 2 — для

создания

 

 

 

света

обратной

связи; Сэп з —

 

 

 

для измерения выходной ярко­

 

 

 

сти

преобразователя.

Сигнал

 

 

 

внешней

подсветки

включается

 

 

 

с помощью реле времени. Вели­

 

 

 

чина

темнового

сопротивления

 

 

 

фотопроводника

при определе­

 

 

 

нии

РКр

контролировалась по

 

 

 

падению напряжения на Яг.

 

 

 

Внешняя освещенность и коэф­

 

 

 

фициент обратной связи изме­

 

 

 

нялись с помощью нейтральных

 

 

 

светофильтров. В качестве фо­

Рис. 9.6. Зависимость выходной

топриемника

использовались

синтерированные

фотосопро­

яркости

преобразователя

без

тивления

типа

ФСК-1. Для

обратной

связи от входной осве­

определения параметров

преоб­

щенности фотопроводника.

 

разователя

необходимо

полу­

 

 

 

чить следующие сведения о ре­

 

 

 

альных

слоях.

 

 

 

1. Вольт-яркостную характеристику ЭЛК для определения по­

стоянных b и В0-

 

 

фотопроводника

1//?ф0н-

2. Величину темновой проводимости

3.Величину освещенности фотопроводника Р.

4.Чувствительность фотопроводника г к внешней освещенности

Р, которую можно найти по формуле 1(Ясъ= ЧЯфон+ гР, зная 1/Дфон и Р и экспериментально определив величину 1/РСв как функ­ цию от Р.

5. Коэффициент обратной связи k,

который можно определить

из зависимости 1/Рсв = 1 /Яфов+кВ (при

выключенной внешней под­

светке) .

 

6.Величину емкостной проводимости ЭЛК toСэл.

7.Величины постоянной времени фотопроводника т.

Все измерения проводились на частоте питающего напряжения 400 Гц. При достижимой в настоящее время яркости свечения стан­ дартных электролюминофоров фототок линейно зависит от В0 и Р. На рис. 9.6 приведены расчетные кривые f {y) для преобразователя без обратной связи и экспериментальные точки, полученные при сня­ тии характеристик выходная яркость — входная освещенность макета одноэлементного преобразователя. На рис. 9.7 приведена эксперимен­ тальная зависимость выходной яркости преобразователя с обрат­ ной связью от входной освещенности для различных величин пи­

тающего

напряжения. Сплошными

линиями

показан

прямой ход

функции

B = f(P)

(освещенность

увеличивается), пунктирными —

обратный. Из рисунка видно, что,

начиная с

t/ —600

В, преобразо­

ватель запоминает

входной сигнал. На рис.

9.8 приведена зависи­

368


мость lg -Дср от l/VU. Как видно, экспериментальные точки лежат близко от расчетной прямой.

Как указывалось выше, устройство, в котором конструктивно предусмотрено получение обратной оптической связи между фото­ проводником и электролюмино­

фором,

становится запоминаю­

 

щим (бистабильным) только

 

тогда,

когда

интенсивность

 

внешнего

светового

сигнала

 

равна

или превышает

значение

 

Р«р,

определяемое

(9.13).

 

Однако наличие обратной опти­

 

ческой

связи

оказывается

по­

 

лезным и для усиления сигна­

 

лов, меньших РкР. На рис. 9.9

 

приведена

экспериментальная

 

зависимость

выходной

яркости

 

свечения в усилителе без об­

 

ратной связи и при наличии ее

 

от входной

освещенности

при

 

различных рабочих напряжени­

Рис. 9.8. Зависимость минимально­

ях

(фотопроводник — порошко­

вый

CdS).

Из

рисунка видно,

го коэффициента обратной связи

что при небольших напряжени­

(параметр ЛСр), необходимого для

ях

обратная связь, не

создав­

запоминания сигнала, от величины

шая

бистабильного

режима,

питающего напряжения 1jV U

приводит к увеличению чув­

(U в вольтах).

ствительности

устройства

по

 

отношению к слабым сигналам. При этом сохраняется возможность получения градационных изображений, как и в обычном усилцтеле без обратной связи.

Было измерено время, необходимое для запоминания сигнала преобразователем при различных величинах питающего напряжения,

24—419

369



Рис. 9.9. Зависимость выходной

Рис. 9.10. Характеристика инер­

яркости преобразователя от вход­

ционности разгорания преобра­

ной освещенности.

 

зователя до точки самовозбуж­

--------с обратной связью; — --------

без

дения при Р > Р Кр.

обратной связи.

 

 

входной освещенности и коэффициентах обратной связи. Для этого для каждого коэффициента обратной связи определялась величина яркости, начиная с которой преобразователь переходит в состояние запоминания, а затем время, необходимое для достижения этой яркости. Если изобразить эту зависимость в координатах

Ig^pclg

/

Р +

1/^фон

 

(

+

1/Рфон

то получим, как и при теоретическом анализе, одну прямую линию (рис. 9.10), где зависимость времени нарастания яркости от коэф­ фициента обратной связи и напряжения выражена через величину

Ркр. Величина Ркр определялась по формулам

(9.5)— (9.7).

 

На рис. 9.11 изображена зависимость времени затухания фото­

проводимости до точки уг

(см. рис. 9.2) от

величины U/Ucр—1,

где

U — питающее

напряжение;

t/cp

включает

в себя

зависимость

вре­

мени затухания

от коэффициента

обратной

связи

[см. (9.7), (9.10)

и (9.14)]. Как видно из рис, 9.10 и 9.11, совпадение расчетных за­ висимостей (сплошные линии) с экспериментальными (точки) хоро­ шее. (При расчете использовалась найденная из опыта величина т фотопроводника типа ФСК-1 при освещении его светом ЭЛК, рав­ ная 7±1 с.)

370


24*

Т а б л и ц а 9.1

Основные приближенные выражения для расчета характеристик преобразователя с обратной связью

 

 

 

 

Линейная зависимость 1 /R0B от Р

 

 

 

 

 

 

Обозначения параметров

 

 

 

v = V U / b \

у = 1/<оСДсв; а =

1/(соСэл)( 1/7?ф + rP);

А = <oC3„/kB0(со);

у0= 1/мС/?эл;

£ = СФ/СЭЛ

 

Сф = 0;

1/Яэл = 0

Сф ф 0;

1/Яэл = 0

Сф = 0;

1/Яэл^ 0

 

 

 

 

Стационарные

характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

йкр у = а кР+ 0,04 уо^ 7- ^ Х

 

« , Р1 =

0,015Л°12(1/о)2'2+4 V а ;

X ехр ^11,5

~ P j 1

X л ° . 7е ‘ ' 33/гг

 

Л сР =

35,3 ехр (— 4, U /V ~ v )

А срУо = 35,3 ехр {—[0,13(/0 -f-

 

 

 

 

 

 

 

 

А ср i = -^ер 3 0 ,21 ехр ( 4 ,1 4 /1 /' v)

+(4,14 +

O.037i/o) / ^ ] >

 

 

 

 

Процессы

установления

 

 

 

 

 

^р.свА =

2,5/(л//гкР — 1); t 3aJ i =

1,4 [In(Лер/Л)/1п(35,2/ЛсР)]0.62

 

S3

П р и м е ч а н и е . Величины авр и Лор необходимо находить из соответствующего столбца.