Мікроелектронний частотний

сенсор оптичного

випромінювання для моніторингу

довкілля

1

II Всеукраїнський з’їзд екологів з міжнародною участю

В.С. Осадчук, д.т.н., проф.; О.В. Осадчук, д.т.н., проф.;

О.М. Ільченко, аспірант

2

Метою роботи є покращення метрологічних параметрів

перетворювачів оптичного випромінювання на основі транзисторних

структур з від’ємним опором

Об’єктом дослідження є процес перетворення оптичного

випромінювання в частотний сигнал на основі транзисторних структур

з від’ємним опором.

Предметом дослідження є статичні і динамічні характеристики

мікроелектронного перетворювача оптичного випроміювання на

основі транзисторних структур з від’ємним опором.

3

Рис. 1 – Прогнозована динаміка світового ФЕП-ринку в 1999 – 2031 рр.

(Вставка: динаміка ФЕП-ринку в 1998 – 2004 рр.)

4

hν

Рис. 2 – Конструкція SSC

5

ln 1ph

s

I IkTU

q I

− = +

Рис. 3 – Еквівалентна схема SC

(1)

í ì xx êçP U I

W W

ξη ⋅ ⋅= = (2)

6

Рис. 4 – Експериментальна ВАХ SSC при різних потужностях

оптичного випромінювання

7

hν

Рис. 5 – Електрична схема мікроелектронного частотного

перетворювача оптичного випромінювання з SSC (КСЕ)

Патенти України

30177 G01J 1/44

30180 G01J 1/44

31974 G01J 1/44

31603 G01J 1/44

8

Рис. 6 – Блок-схема вимірювальної установки

9

U =4,2 Âê21 - P=0 ì êÂò/ñì

22 - P=32 ì êÂò/ñì23 - P=60 ì êÂò/ñì

24 - P=120 ì êÂò/ñì

U ,Âæ

-6I×10 ,À

Рис. 7 – Експериментальна ВАХ перетворювача з SSC при різних

потужностях оптичного випромінювання

10

U =4,2 Âê21 - P=0 ì êÂò/ñì

22 - P=32 ì êÂò/ñì23 - P=60 ì êÂò/ñì

24 - P=120 ì êÂò/ñì

U ,Âæ

F, êÃö

Рис. 8 – Експериментальна залежність частоти генерації від напруги

живлення при різних потужностях оптичного випромінювання

11

F, êÃö

U , Âê

U =5 Âæ21 - P=0 ì êÂò/ñì

22 - P=32 ì êÂò/ñì23 - P=60 ì êÂò/ñì

24 - P=120 ì êÂò/ñì

Рис. 9 – Експериментальна залежність частоти генерації від напруги

керування при різних потужностях оптичного випромінювання

12

F, êÃö

2P, ì êÂò/ñì

U =4,2 Âê1 - U =4,2 Âæ2 - U =5 Âæ3 - U =5,8 Âæ4 - U =6,6 Âæ5 - U =8 Âæ

Рис. 10 – Експериментальна залежність резонансної частоти від

потужності оптичного випромінювання

13

Дякую за увагу!