【正文】 LT39。 ： LT39。由于要使用七段共陰顯示數(shù)碼顯示譯碼管，所以計劃采用顯示譯碼器 7448。譯碼器的邏輯功能是將每個輸入的二進制代碼譯成對應的輸出高、低電平信號或另一個代碼。 圖 167。具體實現(xiàn)方法為在 Q0Q1Q2Q3端加上非門，之后經(jīng)過四輸入與門，再作為高位計數(shù)器的時鐘信號。 ET EP 工作模式 L X X X RESET (Clear)清零 H L X X LOAD (Pn Qn)置數(shù) H H H H COUNT (Increment)計數(shù) H H L X NO CHANGE (Hold)保持（不變） H H X L NO CHANGE (Hold)保持（不變） 使用 protues 軟件繪制電路圖，然后進行仿真，計數(shù)部分的電路 圖如圖 11： 圖 最初設計方案是將低位 160的進位輸出端接到高位的時鐘輸入上，在仿真時候發(fā)現(xiàn)當計數(shù)到 9時進位輸出端就會輸出信號，導致出現(xiàn)高位提前計數(shù)的情況。 74161 的功能表如 表 1： 表 74160的功能表 RD39。使用兩個 160 接成計數(shù)電路。 第二章 計數(shù)電路 167。傳輸特性圖如下： 圖 根據(jù)以上分析，設計出光電轉(zhuǎn)換電路。施密特觸發(fā)器的輸出電壓ν 0由高電平變?yōu)榈碗娖胶陀傻碗娖阶優(yōu)楦唠娖剿鶎摩?Ⅰ 也不相同，這樣就形成了施密特觸發(fā)器 的觸發(fā)特性。下面是 555 的引腳圖以及功能表。但負 載上的輸出情況與計數(shù)器所需要的時鐘信號是反向的，因此將負載輸出連接到 555 定時器上，再對計數(shù)器進行控制。光電轉(zhuǎn)換電路需要控制計數(shù)器的時鐘輸入端，產(chǎn)生矩形脈沖波。 GT106 型快速硅 PIN 光電二極管 的光譜響應曲線如圖 8. 圖 光電二極管 的光譜響應曲線 167。這樣， 載流子 高速 通過漂移區(qū)的時候 ， 被電極收集在外電路里就產(chǎn)生了光電流。 圖 光電二極管結構 GT106 型快速硅 PIN 光電二極管采用硅 PIN 內(nèi)外管復合結構。本征區(qū)內(nèi)的電場使電子一空穴對分開，并快速通過本征區(qū)分 別進入 n 區(qū)和 p 區(qū)。該光電二極管的主要特點是響應度高，響應速度特別快；噪聲低、性能穩(wěn)定可靠。F) ；光生載流子在薄層中的擴散時間及 PN 結中的漂移時0 250 500 750 1000 1250102030405060E)(AI?間 較短，故其響應頻率可以達到很高。 （ 4）頻率特性 光電二極管的頻率特性是所有 半導體光電器件中最好的一種 。 4123Ic(mA) 8 1 2Ee=20000lx1 0 0 0 0 l x5 0 0 0 l x2 0 0 0 l x1 0 0 0 l xV ( V ) 圖 5. 15V 反向偏壓時的光照特性曲線 （ 2）伏安特性 光電二極管的伏安特性可參考下圖，反向偏置電壓與光電流 呈線性關系。光電流較小 。 光伏探測器 的特性 光電二極管的基本特性有光照 特性、伏安特性、溫度特性和頻率特性。 圖 與普通二極管相比 ,光電二極管受光面大， PN 結面積更大， PN 結深度較淺； 表面有防反射的 SiO2 保護層，外加負向的偏置電壓。 圖 4 為使用 Altium Designer 07 Winter 軟件繪制的光電二極管的工作電路圖，在 光電 二極管上加上反向偏置電壓 15V。假若外電路開路，則光生的電子和空穴分別在 n 區(qū)和 p 區(qū)積累，兩端便產(chǎn)生電動勢， 如圖 3 所示 ，這稱為光生伏特效應。 當入射光子在 pn 結產(chǎn)生電子 空穴對時，光生載流子受勢壘區(qū)電場作用， 電子漂移到 n 區(qū)，空穴漂移到 p 區(qū)。雖然非本征光伏效應也是可能的，但幾乎所有實用的光伏探測器都使用本征的光伏效應。利用光電導效應的探測器是光電導探測器。 光電導是應用最廣泛的光電子效應。入射輻射的作用是使電子從光電陰極表面發(fā)射到周圍的空間中，即產(chǎn)生光電子發(fā)射。由于光源采用的是 半導體 激光器，是可見光，因此探測器選用光子探測器。 光電探測器 光電探測器是一種將輻射能轉(zhuǎn)換成電訊號的器件，是光電系統(tǒng)的核心組成部分，在光電系統(tǒng)中個的作用是發(fā)現(xiàn)信號、測量信號，并為隨后的應用提取某些必要的信息。 圖 激光器與普通光源相比，具有光束集中，亮度高等優(yōu)點，所以本次設計采用激光器而不選擇普通光源。 半導體激光器工作原理是激勵方式，利用半導體物質(zhì)（即利用電子）在能帶間躍遷發(fā)光，用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋、產(chǎn)生光的輻射放大，輸出激光。 半導體激光器件，可分為同質(zhì)結、單異質(zhì)結、雙異質(zhì)結等幾種。常用材料有砷化鎵（ GaAs）、硫化鎘（ CdS）、磷化銦 (InP)、硫化鋅 (ZnS)等。 本次實驗需要光源可以發(fā)出一束集中的且強度足夠的可見光，因此采用 半導體 激光器作為光源。染料 激光器以燃料為工作物質(zhì)。 氣體激光器的激勵方式多樣，發(fā)射波長也最廣。 [1] 圖 1 為激光器的工作原理。這些輻射波沿由兩平面構成的諧振腔來回傳播時，沿軸線的來回反射次數(shù)最多，它會激發(fā)出更多的輻射，從而使輻射能量放大。 激光器 激光器一般是由工作物質(zhì)、諧振腔和泵浦源組成。 Ⅱ — Ⅵ族化合物既是發(fā)光效率很高的光致發(fā)光和陰極射線發(fā)光材料，亦是目前用于實際的唯一的粉末和薄膜場致發(fā)光材料。 目前常見的場致發(fā)光有三種形態(tài)，即粉末、薄膜和結型。 固體發(fā)光光源 固體在電場的作用下將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的發(fā)光現(xiàn)象叫場致發(fā)光，也稱為電致發(fā)光。 氣體放電光源 利用該氣體放電原理制成的光源成為氣體放電光源，蜜蜂在泡殼內(nèi)的氣體或金屬氣體在電場的作用下激勵出電子和離子，電子和離子從電場中 獲得能量分別向陰極和陽極運動，它們與氣體原子或分子碰撞時會激勵出新的電子和離子，這一過程中會引起原子的激發(fā)，受激原子回到低能級時就會發(fā)射出輻射，這既是氣體放電原理。熱輻射光源有三個特點： 它們的發(fā)光特性都可以用普朗克公式進行精確的估算，即可以精確掌握和控制它們發(fā)光或輻射性質(zhì)； 它們發(fā)出的光通量構成連續(xù)的光譜，且光譜范圍很寬，因此使用的適應性強。在進行光源選擇的時候，主要會考慮一下幾點基本要求： 對光源發(fā)光光譜特性的要求 對光源發(fā)光強度的要求 對光源穩(wěn)定性的要求 對光源其它方面的要求 。因此，了解光源的基本特性參數(shù)，然后按照實際的工作需要選取合適光源，是我們設計光電系統(tǒng)和解決光電檢測問題時成功的關鍵之一。因此，為適應各種高科技工作的實際需要人們生產(chǎn)了各種不同光學性質(zhì)和結構特點的光源。 光源的基本特性和選擇 光源在科學研究和工程技術中有著廣泛的應用。在電子計數(shù)器行業(yè)的需求增長有所減緩的市場環(huán)境下，光電計數(shù)器需要大力進行新產(chǎn)品的開發(fā)，以滿足客戶的不同需求，提高產(chǎn)品的性價比，以期獲得更好的市場效益。通用計數(shù)器不僅可測頻率、周期還 可以測多周期平均、時間間隔、頻率比和累計等。多功能計數(shù)器的響應度較高，功耗低，在交流和直流電源下都可以工作，無機械碰撞，無磨損，造價低等等。光電計