Излучающий диод, работающий в видимом диапазоне волн, часто называют светоизлучающим, или светодиодом.
Рассмотрим устройство, характеристики, параметры и систему обозначений излучающих диодов.
Устройство светодиода
Схематическое изображение структуры излучающего диода представлено на рис. 1.120, а его условное графическое обозначение — на рис. 1.120, б.
Излучение возникает при протекании прямого тока диода в результате рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода и в областях, примыкающих к указанной области. При рекомбинации излучаются фотоны.
Характеристики и параметры светодиодов
Для излучающих диодов, работающих в видимом диапазоне (длина волны от 0,38 до 0,78 мкм, частота около, но меньше 1015 Гц), широко используются следующие характеристики:
- зависимость яркости излучения L от тока диода i (яркостная характеристика);
- зависимость силы света iy от тока диода i.
Изобразим яркостную характеристику для светоизлучающего диода типа АЛ102А (рис. 1.121).
Цвет свечения этого диода — красный.
Изобразим график зависимости силы света от тока для светоизлучающего диода типа АЛ316А (рис. 1.122) (цвет свечения — красный).
Изобразим зону возможных положений (рис. 1.123) графика зависимости мощности излучения от тока для излучающего диода типа АЛ119А, работающего в инфракрасном диапазоне (длина волны 0,93 … 0,96 мкм)
Приведем для диода типа АЛ119А его некоторые параметры:
- время нарастания импульса излучения — не более 1000 нс;
- время спада импульса излучения — не более 1500 нс;
- постоянное прямое напряжение при i = 300 мА — не более 3 В;
- постоянный максимально допустимый прямой ток при t < +85° С — 200 мА;
- температура окружающей среды — 60 … +85° С.
Обозначение светодиодов
Давно существующая системах обозначений предполагает использование двух или трех букв и трех цифр, например АЛ316 или АЛС331. Первая буква указывает на материал, вторая (или вторая и третья) — на конструктивное исполнение:
- Л — единичный светодиод,
- ЛС — ряд или матрица светодиодов.
Последующие цифры (а иногда буквы) обозначают номер разработки. Нельзя не признать такую систему несовершенной.
В настоящее время источники излучения обозначаются как частный случай индикаторов. Современные обозначения индикаторов содержат семь элементов.
- Первый элемент — буква И, обозначающая принадлежность прибора к знакосинтезирующим индикаторам (ЗСИ).
- Второй элемент — буква, обозначающая вид индикатора:
• Н — вакуумные накаливаемые;
• Л — вакуумные электролюминесцентные;
• Ж — жидкокристаллические;
• П — полупроводниковые;
• Э — электролюминесцентные.
- Третий элемент — буква, характеризующая отображаемую информацию:
• Д — единичная;
• Ц — цифровая;
• В — буквенно-цифровая;
• Т — шкальная;
• М — мнемоническая;
• Г — графическая.
- Четвертый элемент — число, указывающее на порядковый номер разработки:
• номер с 1-го по 69-й — индикаторы без встроенного управления;
• с 70-го по 99-й — со встроенным управлением.
- Пятый элемент — буква, обозначающая принадлежность индикатора к одной из классификационных групп приборов, изготовленных по общему технологическому процессу. Используются буквы русского алфавита от А до Я (не употребляются 3, О, Ы, Ь, Ъ, Ш, Щ).
- Шестой элемент — дробь или произведение, характеризующее информационное поле индикатора (кроме единичных индикаторов). Для одноразрядных и многоразрядных сегментных индикаторов — дробь, числитель которой — число сегментов, знаменатель — число разрядов. Для одноразрядных и многоразрядных матричных индикаторов — дробь, числитель которой — число разрядов, знаменатель — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце. Для матричных индикаторов без фиксированных знакомест — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце.
Для мнемонических и шкальных индикаторов шестой элемент указывает число элементов индикатора.
- Седьмой элемент — буква, обозначающая цвет свечения:
• К — красный (для одноцветных индикаторов),
• Л — зеленый (для одноцветных индикаторов),
• С — синий (для одноцветных индикаторов),
• Ж — желтый (для одноцветных индикаторов),
• Р — оранжевый (для одноцветных индикаторов),
• Г — голубой (для одиночных и полупроводниковых индикаторов всех видов),
• М — для многоцветных индикаторов всех видов.
Обозначение бескорпусных полупроводниковых индикаторов содержит цифру — восьмой элемент, определяющий модификацию конструктивного исполнения:
- — с гибкими выводами без кристаллодержателя подложки;
- — с гибкими выводами на кристаллодержателе;
- — с жесткими выводами без кристаллодержателя;
- — с жесткими выводами на кристаллодержателе;
- — с контактными площадками без кристаллодержателя и выводов;
- — с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, кристалл на подложке;
- — с жесткими выводами без кристаллодержателя, не разделенными на общей пластине;
- — с контактными пластинами без кристаллодержателя и выводов, на общей пластине.
Иногда перед буквой И появляется буква К, что обозначает прибор широкого общепромышленного применения.