思考题与习题2
2.1 试说明为什么本征光电导器件在越微弱的辐射作用下,时间响应越长,灵敏度越高。
2.2 对于同一种型号的光敏电阻来讲,在不同光照度和不同环境温度下,其光电导灵敏度与时间常数是否相同?为什么?如果照度相同而温度不同时情况又会如何?
2.3 设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30 mW,光电导灵敏度Sg=0.5 × 10 -6S/lx,暗电导g0=0。试求当CdS光敏电阻上的偏置电压为20 V时的极限照度。
2.4 在如图2-18所示的照明灯控制电路中,将上题所给的CdS光敏电阻用做光电传感器,若已知继电器绕组的电阻为5 kΩ,继电器的吸合电流为2 mA,电阻R=1 kΩ。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在3 lx时吸合,问应如何调整电阻器R?
图2-18 习题2.4图
2.5 设某光敏电阻在100 lx的光照下的阻值为2 kΩ,且已知它在90 ~120 lx范围内的γ=0.9。试求该光敏电阻在110 lx光照下的阻值?
2.6 已知某光敏电阻在500 lx的光照下的阻值为550 Ω,而在700 lx的光照下的阻值为450 Ω。试求该光敏电阻在550 lx和600 lx光照下的阻值?
2.7 在如图2-19所示的电路中,已知Ubb=12 V Rb=820 Ω, Re=3.3 kΩ, UW=4 V,光敏电阻为Rp,当光照度为40 lx时输出电压为6 V,80 lx时为9 V。设该光敏电阻在30~100 lx之间的γ值不变。试求:
图2-19 习题2.7图
(1)输出电压为8V时的照度。
(2)若Re增加到6 kΩ,输出电压仍然为8 V,求此时的照度。
(3)若光敏面上的照度为70 lx,求Re=3.3 kΩ与Re=6 kΩ时的输出电压。
(4)求该电路在输出电压为8V时的电压灵敏度。
2.8 试设计光敏电阻的恒压偏置电路,要求光照变化在100~150 lx范围内的输出电压的变化不小于2 V,电源电压为12 V,所用光敏电阻可从表2-1中查找。
2.9 试判别下列结论,正确的在括号里填T,错误的填F。
(1)光电导器件在方波辐射的作用下,其上升时间大于下降时间。 ( )
(2)在测量某光电导器件的γ值时,背景光照越强,其γ值越小。 ( )
(3)光敏电阻的恒压偏置电路比恒流偏置电路的电压灵敏度要高一些。 ( )
(4)光敏电阻的阻值与环境温度有关,温度升高光敏电阻的阻值也随之升高。 ( )
(5)光敏电阻的前例效应是由于被光照过后所产生的光生电子与空穴的复合需要很长的时间,而且,随着复合的进行,光生电子与空穴的浓度与复合几率不断地减小,使得光敏电阻恢复被照前的阻值需要很长时间这一特性的描述。 ( )
2.10 在如图2-16所示的火灾探测报警器电路中,设Ubb=12 V,其他电路参数如图中所示,若PbS光敏电阻的暗电阻值为1 MΩ,在辐照度为1 mW/cm2情况下的亮电阻阻值为0.2 MΩ。问前置放大器VT1集电极电压的变化量为多少?
2.11 如图2-17所示的照相机快门自动控制电路中,设 Ubb=12 V, RW1=5.1 kΩ, RW2=8.2 kΩ, C1=1 μF, CdS光敏电阻在1 lx时的阻值约为15 kΩ。求景物照度为1 lx时快门的开启时间。
2.12 试分析如图2-20(a)和(b)所示的放大电路中,光敏电阻的作用。
图2-20 习题2-12图