Uudu Usai "Elektroonika Komponendid"

ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk.79
10. OPTOELEKTROONSED KIIRGUSALLIKAD
10.1. Valgusdiood
Valgusdiood ehk LED (Light Emitting Diode) on pooljuhtseadis, mis kiirgab teda
läbiva voolu toimel kas nähtavat või infrapunast valgust. Valgusnähtused tekivad
erinimeliste laengukandjate rekombineerumise (ühinemise) tulemusena pärivoolu
režiimis (tavalistes dioodides püütakse rekombineerumist vältida). Rekombineerumine
tekib p-n-siirdes või selle lähemas ümbruses. Rekombineerumisel, s.o elektroni ja augu
liitumisel tekivad valguskvandid, s.o valgusnähtused. Selleks, et tekkinud
valguskvandid saaksid pooljuhist lahkuda, tehakse p-tsoon võimalikult õhuke.
Valgusdioodi ehitus ja väliskuju on toodud joonisel 10.1.
JOONIS 10.1.
Valguskvantide võnkesagedus, s.o. kiirguse värvus sõltub kasutatud
pooljuht-materjalist. See on seotud materjali potentsiaalibarjääriga ja seepärast on ka
eri värvusega valgudioodide avanemispinged ja päripingelangud erinevad Eri
materjalidest valgusdioodide põhiparameetrid on toodud tabelis 10.1, kus I on
arendatav valgustugevus ja P valgusvõimsus 10 mA pärivoolu korral.
TABEL 10.1
Valgusdioodi tööks vajalikud nähtused esinevad ka klassikalistes
pooljuht-materjalides nagu räni ja germaanium, kuid nende kiirguse lainepikkus
jääb infrapunase pikema laine ossa ja seepärast tavaliselt neid ei kasutata. Nagu
nähtub toodud tabelist, on põhiliseks valgusdioodide materjaliks galliumi ühendid.
Kõikide valgusdioodide eripäraks on väike, 3...5V lubatav vastupinge, mis võib
olla päripingest isegi väiksem. Kasutades valgusdioode lülitustes, kus on võimalikud
vastupinged, tuleb kasutada vastuparalleelseid kaitsedioode, mis sildavad valgusdioodi
vastupingerežiimis.