实验四 PIN光电二极管特性测试(2)

实验数据分析：如上图，随着偏压增大，光生电流不断增大，且在光照度增大情况下，光生电流增加更快。

（8）根据上面所测试的实验数据,在同一坐标轴作出光照在500lx和800lx时的伏安特性曲线,并进行分析比较.

（9）实验完毕，将光照度调至最小，直流电源调至最小，关闭电源，拆除所有连线。

5、 PIN光电二极管时间响应特性测试

（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 （2）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“脉冲”，将拨位开关S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。

（3）按图2-5所示的电路连接电路图，直流电源选择电源2,负载RL选择RL=1K欧。

（4）示波器的测试点应为A点，为了测试方便，可把示波器的测试点使用迭插头对引至信号测试区的TP1和TP2，TP1与直流电源的地相连。

图5-5

（5）打开电源，白光对应的发光二极管亮，其余的发光二极管不亮。用示波器的第一通道与接TP和GND（即为输入的脉冲光信号），用示波器的第二通道接TP2。

（6）观察示波器两个通道信号，缓慢调节直流电源电位器直到示波器上观察到信号清晰为止，并作出实验记录（描绘出两个通道波形）。

（7）缓慢调节脉冲宽度调节，增大输入脉冲的脉冲信号的宽度，观察示波器两个通道信号的变化，并作出实验记录（描绘出两个通道的波形）并进行分析。 （8）实验完毕，关闭电源，拆除导线。

6、PIN光电二极管光谱特性测试

当不同波长的入射光照到光电二极管上，光电二极管就有不同的灵敏度。本实验仪采用高亮度LED（白、红、橙、黄、绿、蓝、紫）作为光源，产生400～630nm离散光谱。 光谱响应度是光电探测器对单色入射辐射的响应能力。定义为在波长照射下，光电探测器输出的信号电压或电流信号。即为

的单位入射功率的

或

式中，

为波长为

时的入射光功率；

为光电探测器在入射光功率

作用下

的输出信号电压；则为输出用电流表示的输出信号电流。

本实验所采用的方法是基准探测器法，在相同光功率的辐射下，则有

式中，

为基准探测器

为基准探测器显示的电压值，K为基准电压的放大倍数，

的响应度。取在测试过程中,取相同值,则实验所测测试的响应度大小由

的大小确定.下图为基准探测器的光谱响应曲线。

图5-6 基准探测器的光谱响应曲线

（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 （2）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S1，S2，S4，S3，S5，S6，S7均拨下。 （3）将直流电源2正负极直接与电压表相连，打开电源，调节电源电位器至电压表为10V，关闭电源。

（4）按如图2-7连接电路图，RL取RL=100K欧。

图5-7

（5）打开电源，缓慢调节光照度调节电位器到最大，依次将S2，S3，S4，S5，S6，S7拨上后拨下，记下照度计读数最小时照度计的读数E作为参考。 （注意：请不要同时将两个拨位开关拨上）

（6）S2拨上，缓慢调节电位器直到照度计显示为E，将电压表测试所得的数据填入下表，再将S2拨下；

（7）重复操作步骤（6），分别测试出橙，黄，绿，蓝，紫在光照度E下电压表的读数，填入下表。 波长（nm） 基准响应度 R电压（mV） 光电流(U/R) 响应度 红（630） 橙（605） 黄(585) 绿（520） 蓝（460） 紫（400） （8）根据所测试得到的数据，做出PIN光电二极管的光谱特性曲线。 七、 心得与体会 本次实验主要学习掌握PIN光电二极管的工作原理、学习掌握PIN光电二极管的基本特性、掌握PIN光电二极管特性测试的方法、了解PIN光电二极管的基本应用，实验过程中对于光照度和偏压对光生电流的影响进行进一步的分析，同时考虑不同波长的光谱特性，再次帮助复习了关于光波特性的相关知识，同时感谢老师在实验过程中的认真指导！