İşığa Bağlı Direnç: kapsamlı bir rehber

Nədir işıq asılı rezistor?

İşıq asılı rezistor, əməliyyat zamanı işıq şiddətinin artması ilə birgə direktsiya azalır və işıq şiddətinin azalması ilə birgə direktsiya artan cihaz kimi təyin edilir. LDR-ın direktsiyası, istifadə olunan materialın növündən və keyfiyyətindən və hava temperaturundan asılı olaraq, bir neçə om-dən bir neçə megaom-a qədər ola bilər.

İşıq asılı rezistorun simvolu aşağıdakı kimidir. Ox işıqın çökəndiyi istiqaməti göstərir.

İşıq asılı rezistor necə işləyir?

İşıq asılı rezistorun işləmə prinsipi fotoilliklilik fenomeninə əsaslanır. Fotoilliklilik, materialın yeterli enerjiyə malik fotonları (işıq zarracalarını) emdiyi zaman elektrik illikliliyinin artırılmasıdır.

İşıq LDR-ə çökəndə, fotonlar valent bandda (atomların en uzak xaricəki qatında) olan elektronları heyecana salır və onları konduksiya bandına (elektronların özgür şəkildə hərəkət edə biləcəyi xaricəki qatına) atır. Bu, daha çox özgür elektron və pozitiv zərərlər yaratır ki, bunlar elektrik akımını daşıyabilər. Nəticədə, LDR-ın direktsiyası azalır.

Direktsiya dəyişmə məbləği, aşağıdakı faktorlardan asılıdır:

• Çökən işığın dalğa uzunluğu və şiddəti

• Valent band və konduksiya bandı arasındakı enerji fərq (band boşluğu)

• Semenodüktün dopinq səviyyəsi (elektrik xüsusiyyətləri dəyişdirmək üçün əlavə edilən zərərlərin sayı)

• LDR-ın sahəsi və qalınlığı

• Hava temperaturu və rütubəti

İşıq asılı rezistorun xüsusiyyətləri nədir?

İşıq asılı rezistorun əsas xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:

• Doğrusalsızlıq: Direktsiya və işıq şiddəti arasındakı əlaqə doğrusaldır, amma eksponensialdır. Bu, işıq şiddətinin kiçik dəyişikliyi direktsiyada böyük dəyişikliklərə səbəb olacaq deməkdir, və ya tərsinə.

• Spektral cavab: LDR-nin hassasiyyəti işığın dalğa uzunluğuna görə dəyişir. Bəzi LDR-lər müəyyən dalğa uzunluğuna baxmayaraq heç bir cavab verməyə bilər. Spektral cavab ekrani, verilmiş LDR üçün müxtəlif dalğa uzunluqları ilə birgə direktsiyanın necə dəyişdiyini göstərir.

• Cavab vaxtı: Cavab vaxtı, LDR-ın işıq altında yerləşdirildikdə və ya işıqdan çıxarıldığında direktsiyasını dəyişmək üçün götürdüyü vaxtdır. Cavab vaxtı iki komponentdən ibarətdir: qaldırılma vaxtı və sönmə vaxtı. Qaldırılma vaxtı, LDR-ın işıq altında yerləşdirildikdə direktsiyasını azaltmaq üçün götürdüyü vaxtdır, amma sönmə vaxtı, LDR-ın işıqdan çıxarıldığında direktsiyasını artırmaq üçün götürdüyü vaxtdır. Adətən, qaldırılma vaxtı sönmə vaxtından sürətli olur və hər ikisi də millisaniyələr cinsindədir.

• Bərpa nisbəti: Bərpa nisbəti, LDR-ın işıq altında yerləşdirildikdə və ya işıqdan çıxarıldığında orijinal direktsiyasına qayıtmak üçün alacaq sürəttir. Bərpa nisbəti, temperatur, rütubət və yaşlanma effektlərinə asılıdır.

• Hassasiyyət: LDR-ın hassasiyyəti, direktsiyanın dəyişməsi və işıq şiddətinin dəyişməsi nisbətidir. Adətən, faizlər və ya dekil (dB) cinsində ifadə olunur. Yüksək hassasiyyət, LDR-ın daha kiçik işıq şiddəti dəyişikliklərini aşkar edə biləcəyini göstərir.

• Güc nömrəsi: LDR-ın gücü, onun zarar vermədən dispers edə biləcəyi maksimum gücdür. Adətən, vat (W) və ya millivat (mW) cinsində ifadə olunur. Yüksək güc nömrəsi, LDR-ın daha yüksək voltaj və akımaları dayandıra biləcəyini göstərir.

İşıq asılı rezistor növləri nədir?

İşıq asılı rezistorlar, onların hazırlanmasında istifadə olunan materiallara əsasən iki növə bölünə bilər:

• İntriński fotoresistors: Bunlar silisium və ya germanium kimi saf semikonduktor materiallardan hazırlanır. Onların geniş band boşluğu var və elektronları onun üzərindən keçirmək üçün yüksək enerjili fotonlar tələb olunur. Uzun dalğa uzunluğuna (məsələn, infrakırmızı) nisbətən, qısa dalğa uzunluğuna (məsələn, ultraviyolyet) daha hassasdırlar.

• Ekstrinski fotoresistors: Bunlar, valent bandın üstündə yeni enerji səviyyələri yaradan impuritetlərlə dozlaşdırılmış semikonduktor materiallardan hazırlanır. Bu enerji səviyyələri, daha aşağı enerjili fotonlar ilə konduksiya bandına asanlıqla atıla bilən elektronlarla doludur. Ekstrinski fotoresistors, qısa dalğa uzunluğuna (məsələn, ultraviyolyet) nisbətən, uzun dalğa uzunluğuna (məsələn, infrakırmızı) daha hassasdırlar.

Aşağıdaki cədvəl, intrinsi və ekstrinsi fotoresistorlar üçün istifadə olunan ümumi materialları və onların spektral cavab aralıklarını ümumiləşdirir.