|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Гтва 10 MV5152 половинный угол обзора равен 10°, а полный угол 20°. Радиометрические и фотометрические единицы измерения. На рис. 10.12 показаны кривые относительной спектральной чувствительности для человеческого глаза и для кремниевого фотоприемника (например, фототранзистора), а также спектр излучения типичного инфракрасного светодиода. Данные для О 10 20  $0% зоХ юуо Рис. 10.11. Диаграмма направленности СД MV5152. чувствительности глаза установлены в 1931 г. Международной комиссией по освещению (МКО). Сравнение кривых для обоих приемников позволяет заметить сильную нелинейность кривой зрительного восприятия и более высокую и относительно постоянную чувствительность кремниевого фотоприемника в инфракрасной области спектра. Именно из-за этого в оптоэлектронике используются две системы единиц: радиометрические единицы, пригодные для всех длин волн излучения, и фотометрические единицы, относящиеся только к видимому спектру. Согласно справочным листам, для инфракрасных светодиодов световой выход задается в единицах радиометрического потока мощности Р или выходной мощности излучения ROP, выражаемой как энергия за единицу времени в ваттах (джоулях в секунду). В этот параметр входит общая энергия, испускаемая во всех направлениях линзой светодиода. Соответствующая фотометрическая единица потока называется люменом. В области максимальной чувствительности человеческого глаза, соответствующей 550 нм (зеленая область спектра), 1 Вт в радиометрических единицах соответствует 680 лм в фотометрических единицах. Для других длин волн в видимой части спектра 1 Вт соответствует световому потоку, меньшему 680 лм. Световой выход светодиода можно характеризовать не только потоком, но и силой света, которая определяется как свето- I 75 -Фисме-товыйи Синий/ Зеленый Полоса Желтый -iccv  Глаз Инфракрасная область GaAs КремиавВая -область \ -\ Ш 500 600 700 800 900 1000 {100 ШО Л,нм Рис. 10.12. Кривые чувствительности фотоприемников и глаза. ВОЙ ппток, испускаемый в произвольном телесном угле. Диаграмма рис. 10.13 иллюстрирует единичный телесный угол, называемый стерадианом (ср). Анализ этого рисунка показывает. гцаоь равна  Рис. 10.13. ЛАределение стерадиана: для сферы радиуса г стерадиан определяется как телесный угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную квадрату радиуса (площадь фигуры с вершинами Л, В, С, D равна г, тле АВ = ВС = CD = DA = г). что стерадиан можно образовать для любого радиуса, проведенного от источника света. Это означает, что сила света не зависит от расстояния до линзы вдоль основной оси наблюдения. В радиометрических единицах сила света измеряется в ваттах на стерадиан, а в фотометрических - в канделах, где 1 кд = 1 лм/ср. Высказанное выше предположение, что источник света является точечным, представляет собой достаточно хорошее приближение для отдельных светодиодов, рассматриваемых с расстояния в один или несколько метров. Однако если наблюдатель имеет дело с прямоугольными или фигурными излучателями большого размера, осветителями или буквенно-цифровыми индикаторами, он визуально воспринимает их скорее как поверхностный, а не как точечный источник света. Это обстоятельство потребовало создания специальных единиц измерения. Радиометрическая единица, называемая энергетической яркостью, выражается в ваттах на стерадиан на единицу площади, а фотометрическая единица, называемая яркостью (иногда фотометрической яркостью), выражается в люменах на стерадиан на единицу площади (т. е. в канделах на единицу площади). Другие фотометрические единицы измерений определены в терминологическом словаре, а дополнительные сведения можно получить из литературы, список которой приведен в конце главы. 10.1 д. Возбуждение излучателей Основные схемы возбуждения светодиодов. На рис. 10.14 и 10.15 показаны две основные схемы возбуждения светодиодов, Рис. 10.14. Схема формирователя с Рис. 10.15. Схема формирователя с ак-активным низким уровнем. тивным высоким уровнем. пригодные независимо от того, являются ли последние излучателями, осветителями, сегментами, шкалами, буквенно-цифровыми индикаторами или входными каскадами оптронов. В схеме с активным низким уровнем с проводящим транзистором светодиод смещен в прямом направлении и испускает свет. Сопротивление токоограничивающего резистора можно рассчитать по формуле R = V,,ll = b£lLl±IcbJ - (10.2) ..где Ус£, нас-гг. напряжение насыщения транзистора* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |