Những linh kiện cĩ đặc tính đổi từ ánh sáng thành dịng điện như: quang trở, quang diode, quang transistor, tế bào quang điện, quang SCR, quang triac,…..; những linh kiện cĩ đặc tính đổi
Trang 1Hình 17-2: LED bảy đoạn catốt chung
+Vcc +Vcc
Hình17-1: LED bảy đoạn anốt chung
e
a
b
c d
f
g
Hình 17-3
CHƯƠNG V LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ
KHÁI NIỆM
Linh kiện quang điện tử là những linh kiện cảm biến cĩ đặc tính đổi dạng năng lượng ánh sáng thành dịng điện hay ngược lại đổi dịng điện thành ánh sáng
Những linh kiện cĩ đặc tính đổi từ ánh sáng thành dịng điện như: quang trở, quang diode, quang transistor, tế bào quang điện, quang SCR, quang triac,… ; những linh kiện cĩ đặc tính đổi dịng điện thành ánh sáng là diode phát quang ( Led ), Led hồng ngoại
BÀI 17: MẶT CHỈ THỊ VÀ ĐIỆN TRỞ QUANG
I. Mặt chỉ
1.Mặt chỉ thị LED bảy đọan:
LED bảy đoạn cĩ loại anốt chung va catốt chung Hiện nay LED bảy đoạn được
dùng nhiều trong các thiết bị chỉ thi số
Hình 17-1 là ký hiệu của LED bảy đoạn cĩ anốt chung, hình 17-2 là ký hiệu của LED bảy đoạn cĩ catốt chung
LED bảy đoạn là tập hợp bởi bảy LED được chế tạo dạng thanh dài sắp xếp như hình
17-3 và được ký hiệu bằng bảy chữ cái là a, b, c, d, e, f và g Phần phụ của đèn là một chấm sáng (P) để chỉ dấu phẩy thập phân Khi cho các thanh sáng với các số lượng và vị trí thích hợp ta
cĩ nhũng chữ số từ 0 đến 9 và những chữ cái từ A đến F như hình 17-3
LED bảy đoạn được điều khiển bằng các loại IC giải mã như IC 7447, 7448 họ logic hay 4511, 4513 họ CMOS
2.Mặt chỉ thị tinh thể lỏng LCD:
a.Cấu tạo:
LCD là chữ viết tắt bởi Liquid Crytal Display Tinh thể lỏng dùng trong LCD là
những hợp chất hữu cơ cĩ đặc tính Nematic ( các phân tử tinh thể lỏng nằm song song với nhau ); Ở nhiệt độ thấp thì LCD ở trạng thái rắn , khi ở nhiệt độ nĩng chảy thì LED chuyển
Trang 2VCC
RB
CdS
Hình 17-4: Một dạng LCD
Hình 17-5: Ký hiệu và hình dạng của quang trở
Ký hiệu quantg trở
Hoặc
Hình dạng quantg trở
LUX R
Hình 17-6: Đặc tính của quang trở
b Đặc trưng kỹ thuật:
- Khoảng nhiệt độ sử dụng :-100C đến +600C
- Điện áp : 3V đến 6V ( chuẩn là 4,5V)
- Tần số : 30Hz đến 200Hz
- Thời gian đĩng :40ms
- Thời gian ngắt :80ms
- Dịng điện tiêu hao 0,2µA
Một màn LCD bảy đoạn tiêu hao cơng suất khoảng 10µW
LCD cĩ cách sắp xếp như LED bảy đoạn cĩ tuổi thọ từ 10.000 giờ đến 100.000 giờ
và hiện nay đang được sử dụng thay thế dần các loại LED bảy đoạn
Hình 17-4 là một loại LCD tiêu biểu
II. Điện trở quang (photoresistor)
1. Cấu tạo- ký hiệu- hình dạng:
Quang trở cịn được gọi là điện trở tùy thuộc ánh sáng LDR (viết tắt bởi Light Dependen Resiztor ) cĩ trị số thay đổi theo độ sáng chiếu vào quang trở Khi bị che tối thì quang trở cĩ điện trở rất lớn , khi được chiếu sáng thì điện trở giảm nhỏ
Quang trở thường chế tạo từ chất sunfua cadminan nên lấy kí hiệu cds,
Selenid Cadmium (CdSe) sunfit chì (Pbs)…trong đĩ loại quang trở Cds cĩ độ nhạy phổ gần như mắt người nên thơng dụng nhất Chất siliciumnhạy nhất đối với tia hồng ngoại , chất germanium nhạy nhất đối với ánh sáng thấy được
và tia tử ngoại
Quang trở được chế tạo bằng một màn bán dẫn trên nền cách điện nối ra hai đầu kim loại rồi đặt trên một vỏ nhựa, mặt trên cĩ lớp thủy tinh trong suốt để nhận ánh sáng bên ngồi tác động vào
2. Đặc tính:
Quang trở trở cĩ trị số điện trở thay đổi
khơng tuyến tính theo độ sáng chiếu vào
nĩ Độ chiếu sáng càng mạnh thì điện trở
cĩ trị số càng nhỏ và ngược lại
Điện trở khi bị che tối khoảng vài trăm
KΩ đến vài MΩ Điện trở khi bị chiếu
sáng khoảng vài trăm Ω đến vài KΩ
Quang trở cĩ hai loại: loại sử dụng ánh
sáng thường và loại sử dụng ánh sáng
hồng ngoại
3. Ứng dụng:
Trang 3220 V
R
CdS
C
Hình 17-8
Quang trở được sử dụng nhiều trong các
mạch điện tử, mạch tự động điều khiển
bằng ánh sáng, đóng mở, đèn mờ, bộ
cảnh báo lửa
Hình 14 – 3: Mạch tự động sáng khi
trời tối
Khi trời sáng thì cds có trị số điện trở nhỏ nên transistor không dẫn đèn led tắt Trời tối thì cds có trị số điện trở lớn nên transistor dẫn thì đèn led sáng
Hình 17-7: Mạch tự động sáng khi trời tối.
Hình 17-8: Mạch điều khiển dòng điện
qua tải dùng triac, Diac kết hợp với quang trở để tác động theo ánh sáng
Khi cds bị che tối sẽ có trị số điện trở lớn làm điện áp trên tụ C tăng cao đến mức ( khoảng 32V ) đủ để Diac dẫn điện và Triac được kích dẫn điện cho dòng điện qua tải Tải ở đây có thể là các loại đèn chiếu sáng lối đi hay chiếu sáng bảo vệ, khi trời tối đèn tự động sáng Khi trời sáng cds có trị số nhỏ làm điện áp trên tụ nhỏ không đủ để dẫn diac
BÀI 18: DIODE QUANG – LED HỒNG NGOẠI
I. DIODE QUANG( PHOTO DIODE )
1. Cấu tạo – ký hiệu – hình dạng :
Có cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn PN như diode thường, nhưng chất bán dẫn ở đây dùng loại có hiệu ứng quang điện cao Tiếp giáp PN được đặt trong vỏ cách điện có một mặt là nhựa hay thuỷ tinh trong suốt để nhận ánh sáng chiếu vào, có loại dùng thấu kính hội tụ để tập trung ánh sáng