Mengenal Divais Elektrooptis, Dioda Photo, dan LED - Al-Muhibbin Indonesia

Al-Muhibbin Indonesia

Berbagi ilmu melalui catatan kuliah, catatan kerja dan Kajian Islam Ahlussunah Waljamaah.

Breaking

Rabu, 23 Mei 2012

Mengenal Divais Elektrooptis, Dioda Photo, dan LED

Hubungan spektrum optis dan energi
- Detektor optis umumnya menyangkut efek kuantum 
- Energi foton hc
Ep= h 
- Frekuensifoton bergantung pada energi yang dilepas atau diterima saat    elektron berpindah tingkat energinya 
- Spektrum gelombang optis 


Densitas Daya Sprektral 
Definisi unit optis
• Radiometrik 
– energi radian, Qe, J (Joule) 
– fluks radian, P, W (Watt) 
– emitansi radian (terpancar), W, W/m2 
– iradiansi (diterima), H, W/m2 
– intensitas radian, J, W/rad 
– radiansi, N, W/rad m2 
• Fotometrik 
– efikasi luminus, K, lm/W 
– efisiensi luminus, V 
– energi luminus, Qr, talbot (lm s) 
– fluks luminus, F, lm 
• Radiometrik 
– emitansi luminus, L, lm/ft2 
– iluminasi, E, lux 
– intensitas luminus, I, candela 
– luminansi, B, cd/cm2 


Transduser
Memanfaatkan efek kuantum (pada) junction, energi yang diterima oleh elektron memungkinkan elektron pindah dari ban valensi ke ban konduksi pada kondisi bias mundur 


Konstruksi, 
(1) junction harus dekat permukaan 
(2) lensa untuk memfokuskan cahaya 


Dioda Photo


Karakteristik dioda foto 
– arus bergantung linier pada intensitas cahaya 
– respons frekuensi bergantung pada bahan (Si 900nm, GaAs 1500nm, Ge 2000nm) 
– digunakan sebagai sumber arus 
– junction capacitance turun menurut tegangan bias mundurnya 
– junction capacitance menentukan respons frekuensi arus yang diperoleh 

Rangkaian pengubah arus ke tegangan 
- sederhana dengan resistor 
- lebih sensitif dengan OpAmp 


Transisitor Foto 
– kombinasi dioda foto dan transistor dalam satu chip 
– transistor sebagai penguat arus 
– linieritas dan respons frekuensi tidak sebaik dioda foto 


Karakteristik Transisitor Foto 


Sel Fotovaltik 
- menghasilkan arus/tegangan saat teriluminasi cahaya 
- digunakan untuk membangkitkan daya dari cahaya (matahari) 
- untuk pengukuran terhubung singkat 
Karakteristik Sel Fotovoltaik 


Light Emitting Diode (LED) 
 prinsip kerja kebalikan dari dioda foto 
 warna (panjang gelombang) ditentukan olh band-gap 
 intensitas cahaya hasil berbanding lurus dengan arus
 nonlinieritas tampak pada arus rendah dan tinggi
 self heating (pemanasan sendiri) menurunkan efisiensi pada arus tinggi 


Karakteristik Arus Tegangan 
– mirip dengan dioda biasa 
– cahaya baru nampak pada tegangan 1.4 - 3.5 volt 
– tegangan threshold dan energi foton naik menurut energi band-gap 
– junction mengalami kerusakan pada tegangan 3 volt 
– gunakan resistor seri untuk membatasi arus/tegangan 


Karakteristik Arus Tegangan LED 


Tegangan Pada LED
Color Potential Difference (LED voltage)
Infrared : 1.6 V
Merah : 1.8 V - 2.1 V
Orange : 2.2 V
Kuning : 2.4 V
Hijau : 2.6 V
Biru  : 3.0 V - 3.5 V
Putih : 3.0 V - 3.5 V
Ultraviolet : 3.5 V


Menentukan Nilai Resistor Pada LED) series / parallel berdasar pada HK.Ohm's , V = IR 
Nilai Resistor = (Teg. source – Teg. LED voltage) / LED current
Merah LED resistor values (12 V- 1.8V) /0.02 A = 510 ohms
Biru  LED resistor values (12V - 3V) / 0.02 A = 450 ohms
Putih LED resistor values (12V -3V)/0,02 A = 450 ohms
Kuning LED resirtor values (12 V – 2,4)/0.02 = ………..
Hijau  LED resirtor values (12 V – 2,6)/0.02 = ……….


Photomultiplier 
- memanfaatkan efek fotoelektrik 
- foton dengan nergi lebih tinggi dari workfunction melepaskan elektron dari  permukaan katoda 
- elektron dikumpulkan (dipercepat) oleh anoda dengan tegangan (tinggi) 
- multiplikasi arus (elektron) diperoleh dengan dynode bertingkat 
- katoda dibuat dari bahan semitransparan 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar