სინათლის დამოკიდებული რეზისტორი: სრული განცხადება

რა არის სინათლის დეპენდენტური რეზისტორი?

სინათლის დეპენდენტური რეზისტორი განიხილება როგორც მოწყობილობა, რომლის რეზისტივიტეტი შემცირდება სინათლის ინტენსივობის ზრდასთან ერთად და ზრდის შემდეგ კი სინათლის ინტენსივობის შემცირებისთვის. LDR-ის რეზისტივიტეტი შეიძლება იყოს რამდენიმე ომიდან რამდენიმე მეგაომამდე, რითაც დამოკიდებულია მასალის ტიპი და ხარისხი და გარემოს ტემპერატურა.

სინათლის დეპენდენტური რეზისტორის სიმბოლო ნაჩვენებია ქვემოთ. ის ნიშნავს სინათლის მიმართულებას, რომელიც მიმართულია მასზე.

როგორ ფუნქციონებს სინათლის დეპენდენტური რეზისტორი?

სინათლის დეპენდენტური რეზისტორის მუშაობის პრინციპი დაფუძნებულია ფოტოკონდუქტივიტეტის ფენომენზე. ფოტოკონდუქტივიტეტი არის მასალის ელექტროკონდუქტივიტეტის ზრდა, როდესაც ის ასრულებს ფოტონების (სინათლის ნაწილაკების) აბსორბირებას საკმარისი ენერგიით.

როდესაც სინათლე არის LDR-ზე, ფოტონები აღართებენ ელექტრონებს ვალენტურ ზონაში (ატომების უკანასკნელ სარდაფში) სემიკონდუქტორული მასალის და მათ ახასიათებენ გადახვევას კონდუქტორულ ზონაში (სადაც ელექტრონები შეიძლება თავსუფალად მოძრაობდენ). ეს ქმნის მეტ თავსუფალ ელექტრონებს და ხარისხებს (დადებით დარჩენილებს), რომლებიც შეიძლება გადაიტანონ ელექტრო დენს. შედეგად, LDR-ის რეზისტივიტეტი შემცირდება.

რეზისტივიტეტის ცვლილების რაოდენობა დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე, როგორიცაა:

• შემოსული სინათლის ტერაჰერცის და ინტენსივობის სიდიდე

• სემიკონდუქტორული მასალის ვალენტური და კონდუქტორული ზონების ენერგიის განსხვავება (ბანდის განსხვავება)

• სემიკონდუქტორული მასალის დოპირების დონე (ადვილი ნაწილაკების რაოდენობა, რომლებიც დამატებულია ელექტრო თვისებების შეცვლასთან ერთად)

• LDR-ის ზედაპირის და სიმკვრივე

• გარემოს ტემპერატურა და ტენიანობა

რა არის სინათლის დეპენდენტური რეზისტორის ქვესახებ?

სინათლის დეპენდენტური რეზისტორის ძირითადი მახასიათებლები არის:

• არალინიურობა: რეზისტივიტეტისა და სინათლის ინტენსივობის შორის ურთიერთდება არ არის ლინიური, არამედ ექსპონენციური. ეს ნიშნავს, რომ სინათლის ინტენსივობის პატარა ცვლილება შეიძლება იწვევდეს რეზისტივიტეტის დიდ ცვლილებას ან პირიქით.

• სპექტრული პასუხი: LDR-ის გამოსახულება იცვლება სინათლის ტერაჰერცით. ზოგიერთი LDR-ი შეიძლება არ უპასუხოს განსხვავებულ ტერაჰერცებს. სპექტრული პასუხის კურვა აჩვენებს, როგორ იცვლება რეზისტივიტეტი განსხვავებული ტერაჰერცებისთვის კონკრეტული LDR-ისთვის.

• პასუხის დრო: პასუხის დრო არის დრო, რომელიც სჭირდება LDR-ს რეზისტივიტეტის ცვლილებისთვის სინათლის შემოსვლისა ან გამოსვლის შემდეგ. პასუხის დრო შედგება ორი კომპონენტისგან: აღსართავი დრო და დაშლის დრო. აღსართავი დრო არის დრო, რომელიც სჭირდება LDR-ს რეზისტივიტეტის შემცირებისთვის სინათლის შემოსვლის შემდეგ, ხოლო დაშლის დრო არის დრო, რომელიც სჭირდება LDR-ს რეზისტივიტეტის ზრდისთვის სინათლის გამოსვლის შემდეგ. ჩვეულებრივ, აღსართავი დრო უფრო სწრაფია დაშლის დროზე, და როდესაც ისინი არის მილისეკუნდებში.

• აღდგენის სიჩქარე: აღდგენის სიჩქარე არის სიჩქარე, რომელიც სჭირდება LDR-ს თავდაპირველი რეზისტივიტეტის დაბრუნებისთვის სინათლის შემოსვლისა ან გამოსვლის შემდეგ. აღდგენის სიჩქარე დამოკიდებულია ფაქტორებზე, როგორიცაა ტემპერატურა, ტენიანობა და ხარისხის შეცვლა.

• გამოსახულება: LDR-ის გამოსახულება არის რეზისტივიტეტის ცვლილების და სინათლის ინტენსივობის ცვლილების შეფარდება. ჩვეულებრივ ის გამოიხატება პროცენტებში ან დეციბელებში (dB). უფრო მაღალი გამოსახულება ნიშნავს, რომ LDR-მა შეუძლია დაირკვიოს უფრო პატარა ცვლილებები სინათლის ინტენსივობაში.

• მომხმარების დრო: LDR-ის მომხმარების დრო არის მაქსიმალური ძალა, რომელიც შეიძლება დაიხარჯოს LDR-მა დანაშრობის გარეშე. ჩვეულებრივ ის გამოიხატება ვატებში (W) ან მილივატებში (mW). უფრო მაღალი მომხმარების დრო ნიშნავს, რომ LDR-მა შეუძლია დაიტანოს უფრო მაღალი ვოლტაჟები და დენები.

რა არის სინათლის დეპენდენტური რეზისტორების ტიპები?

სინათლის დეპენდენტური რეზისტორები შეიძლება განიყოფონ შემდეგი ტიპებით მასალების შესახებ, რომლებითაც ისინი არიან დამზადებული:

• ინტრინსიული ფოტორეზისტორები: ეს არიან შემზადებული ურთიერთგადახრილი სემიკონდუქტორული მასალებით, როგორიცაა სილიკონი ან გერმანიუმი. ისინი არიან დიდი ბანდის განსხვავებით და საჭიროებენ მაღალენერგიულ ფოტონებს ელექტრონების გადახვევისთვის. ისინი უფრო გამოსახულია მოკლე ტერაჰერცებზე (როგორიცაა ულტრაფიოლეტი) დიდი ტერაჰერცებზე (როგორიცაა ინფრაწითელი).

• ექსტრინსიული ფოტორეზისტორები: ეს არიან შემზადებული სემიკონდუქტორული მასალებით, რომლებიც დოპირებულია ადვილი ნაწილაკებით, რომლებიც ქმნიან ახალ ენერგიულ დონეებს ვალენტურ ზონაზე. ეს ენერგიული დონეები შესაძლებელია შევავსოთ ელექტრონებით, რომლებიც ადვილად გადახვევიან კონდუქტორულ ზონაზე დაბალენერგიული ფოტონებით. ექსტრინსიული ფოტორეზისტორები უფრო გამოსახულია დიდი ტერაჰერცებზე (როგორიცაა ინფრაწითელი) მოკლე ტერაჰერცებზე (როგორიცაა ულტრაფიოლეტი).