浅析光电二极管与光电三极管特性的异同
光电二极管与光电三极管
光电二极管与光电三极管一、光电二极管（Photodiode）光电二极管是一种基于半导体材料的光电器件，它利用光电效应将光信号转化为电信号。
光电二极管的结构和正常的二极管类似，由P型和N型半导体材料构成，并且在P-N结附近形成一个细微的PN结。
当光照射到PN结处时，光子的能量会被电子吸收，从而激发电子-空穴对的产生。
光电二极管的工作原理是利用光电效应，该效应是指当光照射到半导体材料上时，光子的能量会激发材料中的电子跃迁到导带中，形成电子-空穴对。
当光照强度越大时，激发的电子-空穴对数量越多，产生的电流也越大。
因此，光电二极管可以通过测量电流大小来检测光照强度。
1.快速响应速度：光电二极管具有快速的响应速度，能够在纳秒级别内检测到光的变化。
2.高灵敏度：光电二极管对光信号非常敏感，能够检测到较低光强度下的光信号。
3.低噪声：光电二极管的噪声很低，能够准确地检测到微弱的光信号。
4.宽波长范围：光电二极管可以检测多种波长的光信号，通常在可见光和红外光范围内。
1.光通信：光电二极管作为光信号的接收器，在光通信中发挥重要作用。
2.光谱分析：光电二极管可以用于测量、分析和检测光谱信号，例如光谱仪，气体和液体分析等。
3.光电测量：光电二极管可以用于测量光强度的变化，例如光照度计、照度计等。
4.医疗设备：光电二极管可以用于心率监测、血氧测量、生物检测等医疗设备中。
5.光电控制：光电二极管可以用于光敏开关、光电电路等光电控制领域。
二、光电三极管（Phototransistor）光电三极管是光电传感器中另一种常见的光电器件，它是在光电二极管的基础上发展而来的。
光电三极管同样基于光电效应，将光信号转化为电信号，但是相较于光电二极管，光电三极管具有更高的灵敏度和增益。
光电三极管的结构和普通的三极管类似，由P型、N型和P型三个区域组成。
在光电三极管中，光照射到PN结处时会产生电子-空穴对，电子会从P区域注入到N区域，形成电流。
二极管三极管区别
二极管三极管区别一、根本区别二极管与三极管的根本区别在于：二极管有两个脚，三极管三个脚，三极管有电流放大作用（即，基极电流对集电极电流的控制作用。
）二极管没有放大作用，它具有单向导电的特性。
放大：是基极电流对集电极电流的控制作用，表现为：基极的电流变化，反映在集电极就是一个成比例（集电极电流=基极电流乘以三极管的放大倍数）的电流变化。
放大的实质是通过三极管的电流控制功能，从电源获取能量，将基极输入的模拟量放大输出在集电极负载上（电流的变化，在负载上又表现为电压的变化）。
所以，实际放大的是基极输入的模拟量。
二、工作原理的区别二极管是一种具有单向导电的二端器件，有电子二极管和晶体二极管之分，电子二极管现以很少见到，比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常[1]广泛。
三极管的工作原理三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。
IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。
），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置 ,否则会放大失真。
二级管主要就是单向导电性，三极管主要是电压，电流的放大。
三、种类区别晶体管：最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG（旧）或（T）表示，二极管以D表示。
光电二极管与光电三极管
光电二极管与光电三极管
一、光电二极管
1、定义及结构
光电二极管（简称光二极管）又称为光敏二极管，是一种集光检测、
光放大、光信号处理等功能为一体的特殊型号的二极管。
光二极管由一种
金属包覆绝缘层，上面涂有一层光敏物质的接点，以及一个共享电极（称
为公共极），以及一个用于放大的三极管组成。
2、工作原理
光二极管的电路原理与普通二极管相同，都是由电流通过接点的光敏层，来激发其中的光敏物质，从而使其产生从正向到反向（又称反向偏移）的电势差。
激发电压可在可见光（380nm到780nm）的波长范围内发挥最
大的作用，并伴随着电流的衰减，从而使输出信号电压随着距离的增加而
减小。
3、应用
光二极管由于具有高敏感度、快速响应、高对信号的采集和处理能力，以及可以容易扩大到大规模并行系统，因此广泛应用于遥控、热量报警、
红外报警、防盗、天然气报警等等各种类型的报警装置中。
同时，它也被
广泛应用于数据通信，它可以将一组电信号转变成光信号，作为数据传输
的媒介，可以提高电信号的传输距离和信号的稳定性。
1、定义及结构。
实验一光电二极管、光电三极管光照特性的测试(1)
2
8
fN1
2
16T
式中T为低通滤波器的时间常数。
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三、相关器框图
相关器实验插件盒的相关器电原理框图如图5所示。由加法 器、交流放大器、开关式乘法器（PSD）、低通滤波器、直 流放大器、参考通道方波形成与驱动电路组成。
负载：
R o p tV Im m(0 .6~ Is 0 c.8 )V o c(0 .6~0 .8 )V S o E c
当RL≤Ropt时，并忽略光电池结电流，负载电流近似等于恒
定短路电流。
当RL>Ropt时，光电池结电流按指数增加,负载电流近似于指
数形式减小。
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三、实验内容
1. 测定电池零负载下Ip和E的关系。
场（光电二极管工作时加反向偏压Vb）作用下被分离，
形成光生电势，产生光电流，如图1所示
图1 光电二极管工作原理图
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2. 光电三极管的原理性结构如图2所示。正常运用时，集电 极加正电压。因此，集电结为反偏置，发射结为正偏置， 集电结为光电结。当光照到集电结上时，集电结即产生光
电流Ip向基区注入，同时在集电极电路产生了一个被放大
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② 接收电路由光电三极管、放大驱动电路和负载组成。 由于外接负载的不同，所采用的放大电路的形式也很 多。
如果负载电流较小，可采用晶体管作放大器，输出端 直接带负载（如图2）。
VCC
R2
（+5V）
6.2K
T1 3DU11
D (BT201)
T2 3DG6 R1 51K
图2 可晶编体辑版管放大电路
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光敏二极管和光敏三极管区别
光敏二极管和光敏三极管简介及应用光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。
一、光敏二极管1．结构特点与符号光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件，但在结构上有其特殊的地方。
光敏二极管在电路中的符号如图Z0129 所示。
光敏二极管使用时要反向接入电路中，即正极接电源负极，负极接电源正极。
2．光电转换原理根据PN结反向特性可知，在一定反向电压范围内，反向电流很小且处于饱和状态。
此时，如果无光照射PN结，则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限，反向饱和电流保持不变，在光敏二极管中称为暗电流。
当有光照射PN结时，结内将产生附加的大量电子空穴对（称之为光生载流子），使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增，此时的反向电流称为光电流。
不同波长的光（兰光、红光、红外光）在光敏二极管的不同区域被吸收形成光电流。
被表面P型扩散层所吸收的主要是波长较短的兰光，在这一区域，因光照产生的光生载流子（电子），一旦漂移到耗尽层界面，就会在结电场作用下，被拉向N区，形成部分光电流；彼长较长的红光，将透过P型层在耗尽层激发出电子一空穴对，这些新生的电子和空穴载流子也会在结电场作用下，分别到达N区和P 区，形成光电流。
波长更长的红外光，将透过P型层和耗尽层，直接被N区吸收。
在N区内因光照产生的光生载流子（空穴）一旦漂移到耗尽区界面，就会在结电场作用下被拉向P区，形成光电流。
因此，光照射时，流过PN结的光电流应是三部分光电流之和。
二、光敏三极管光敏三极管和普通三极管的结构相类似。
不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏二极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。
其结构及符号如图Z0130所示。
三、光敏二极管的两种工作状态光敏二极管又称光电二极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到P-N结上时，吸收光能并转变为电能。
光电二极管和三极管工作原理
光电二极管和三极管工作原理光电二极管和三极管是现代电子技术中非常重要的元器件，它们在电子设备中发挥着重要的作用。
下面将介绍光电二极管和三极管的工作原理。
光电二极管，也称为光敏二极管，是一种能够将光信号转化为电信号的器件。
其工作原理基于光电效应，即当光线照射到光电二极管的PN结上时，光子能量被转化为电子能量，从而产生电流。
光电二极管的核心结构是由P型半导体和N型半导体组成的PN结。
当光子打击在PN结上时，光子携带的能量足以克服PN结的势垒，从而激发出电子-空穴对。
在外加电压的作用下，这些激发出来的电子和空穴会沿着电场方向运动，形成电流。
光电二极管在光照条件下会产生电流，将光信号转化为电信号。
这种工作原理使得光电二极管被广泛应用于光通信、光电探测、光电转换等领域。
而三极管是一种具有放大作用的半导体器件，它由三个掺杂不同的半导体材料组成：发射结、基极和集电极。
三极管的工作原理是基于PNP或NPN型的三层结构。
当外加电压施加在三极管的不同引脚上时，就会形成不同的工作状态。
在正常工作状态下，当向基极施加一个电压时，将控制集电极和发射结之间的电流，从而实现电流的放大。
三极管的主要工作原理包括放大作用和开关作用。
在放大作用下，当在基极施加一个微小的控制电压时，就可以控制集电极和发射结之间的电流，从而实现电流的放大。
而在开关作用下，当在基极施加一个足够大的电压时，就可以使得集电极和发射结之间的电流截断，起到开关的作用。
三极管在电子设备中被广泛应用于放大、开关、稳压等电路中。
光电二极管和三极管都是电子器件中重要的组成部分。
光电二极管利用光电效应将光信号转化为电信号，而三极管则实现了电流的放大和开关功能。
通过深入理解和掌握这两种器件的工作原理，可以更好地应用于电子设备的设计与制造中，为现代科技的发展做出更大的贡献。
光电子学中的光电二极管与光电倍增管技术
光电子学中的光电二极管与光电倍增管技术光电子学是研究光与电子相互作用的学科，广泛应用于光通信、光传感器、光储存器件等领域。
光电二极管与光电倍增管是光电子学中重要的光敏器件，其技术在光电子学的发展中起到了重要的推动作用。
本文将介绍光电二极管与光电倍增管的基本原理、结构以及应用领域。
一、光电二极管光电二极管是基于光电效应的器件，可以将光信号转换为电信号。
其基本原理是当光线照射到PN结上时，光子的能量被电子吸收，激发出电子-空穴对，并在电场的作用下产生电流。
光电二极管的结构主要由PN结、金属电极和半导体材料组成。
当没有光照射时，光电二极管呈开路状态，几乎没有电流通过；而当有光照射到PN结时，光电二极管变为导通状态，电流可流经。
光电二极管具有响应速度快、工作电压低、尺寸小、可靠性高等特点，广泛应用于光通信、光测量、光电传感等领域。
在光通信系统中，光电二极管作为光相机接收器，将光信号转换为电信号，实现光与电的互转。
在光测量中，光电二极管可以用于测量光强、光功率等参数。
此外，光电二极管还可以用于制作光电检测器、光电开关、光电调制器等光电子器件。
二、光电倍增管光电倍增管是一种用于增强光信号弱的器件，其基本原理是通过光电发射与二次电子倍增过程增加光信号的强度。
光电倍增管的结构由光阴极、倍增结构、收集极等部分组成。
当光子照射到光阴极上时，光电发射效应使光阴极释放出电子，电子经过倍增结构的二次电子倍增过程，电子数目呈指数倍增。
经过倍增过程后的电子被收集极吸引，形成电流信号输出。
光电倍增管具有增益高、噪声低、快速响应等特点，适用于检测弱光信号及低光强条件下的光信号放大。
在光学成像、暗物质探测、核物理实验等领域中，光电倍增管的应用非常广泛。
在光学成像领域，光电倍增管作为光探测器，可以将微弱的光信号放大，实现暗处的成像。
在核物理实验中，光电倍增管可以用于测量粒子的能量、时间等参数。
三、光电二极管与光电倍增管的比较光电二极管和光电倍增管在光电子学中各自发挥着重要的作用。
光电传感器的分类和工作原理
光电传感器的分类和工作原理
光电传感器是一类基于光电效应原理的传感器，用于检测和测量光信号。
根据不同的工作原理和应用，光电传感器可以分为以下几种主要类型：
1.光敏电阻器（光敏电阻）：光敏电阻器是一种电阻，其电阻值随
光照强度的变化而变化。
当光照射到光敏电阻上时，导电材料内的电荷载流子发生变化，导致电阻值的变化。
光敏电阻器广泛应用于光照度测量、亮度控制和光强检测等领域。
2.光电二极管：光电二极管是一种半导体器件，当光照射到其PN
结时，会产生电流。
光电二极管具有快速响应速度和较高的灵敏度，广泛应用于光电转换和光电检测领域。
3.光电三极管：光电三极管（也称为光电晶体管）是一种具有放
大功能的光电传感器。
它通过光照射到其PNP或NPN结构的基区，控制集电极与发射极之间的电流，实现光信号的放大和检测。
4.光电子管：光电子管是一种真空管装置，通过光照射到阴极上，
释放出电子，经过加速和放大后形成输出信号。
光电子管具有高灵敏度和高速响应特性，广泛应用于光通信、光谱分析等领域。
5.光电开关：光电开关利用光敏元件和探测电路，实现对光信号
的检测和触发开关动作。
它通常由光源和接收器组成，光源发射光束，接收器检测到光束并产生相应的输出信号，触发开关
的操作。
这些光电传感器根据不同的工作原理和应用，可以实现光强度、光照度、距离、位置和速度等各种光学参数的检测和测量。
测试技术-7.5 光电二极管和光电三极管
7.5光电二极管和光电三极管
7.5.2基本特性
1．光照特性
外加偏置电压一定时，光电流I与光照度EV的关系称为光照特性，如图
7-21所示。由图可见，相比之下光电二极管光照特性的线性度要好，但光 电流由于没有增益而比光电三极管小很多，且当光照足够大时均会出现饱 和，饱和值的大小和材料、掺杂浓度及外加偏压有关。
7.5光电二极管和光电三极管
4．频率特性
频率特性是指光电流与光照调制频率的关系，如图7-24所示为其特性曲线。 一般来说，光电三极管的频响比光电二极管小很多。而在光电三极管中，锗管 的频率响应要比硅管小一个数量级，实际使用时应根据具体情况进行选择。另 外，通过减小负载电阻值可提高频响，但同时也减小了输出光电信号。
7.5光电二极管和光电三极管
2．光谱特性
在光照度一定时，光电流与入射光频率之间的关系称为光谱特性。光电二 极管和光电三极管的入射光的频率（波长）决定光生载流子的产生与否及其能 量大小，如图7-22所示为光电晶体管的光谱特性，锗管的响应频段在500～ 1700nm波长范围内，最灵敏峰在1400nm附近，硅管的响应频段在400～1000nm 波长范围内，最灵敏峰在800nm附近。所以在探测红外光时，采用锗管；探测 可见光和炽热极管和光电三极管
3．伏安特性
光电二极管和光电三极管的光电流与外加偏压的关系称为其伏安特性，如 图7-23所示。可见其特性与普通二极管和三极管的特性相似。光电二极管的光 电流与所加偏压几乎无关，在入射光照度一定时，它相当于一个恒流源。对光 电三极管来说，偏压对光电流有明显的影响，当光照度保持一定，偏压较小时， 曲线陡峭，光电流随着偏压的增大而增大，偏压增大到一定程度时，光电流处 于近似饱和状态。
7.5光电二极管和光电三极管
光电传感器的种类其工作原理
光电传感器的种类其工作原理
光电传感器是一种利用光电效应来检测光信号的传感器。
它可以将光信号转换为电信号，用于测量、检测或控制。
根据工作原理的不同，光电传感器可以分为以下几种主要类型：
1. 光敏电阻传感器：光敏电阻传感器是一种利用光敏电阻的电阻值对光强度变化进行测量的传感器。
光敏电阻工作原理基于光电效应，当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小，反之亦然。
2. 光电二极管传感器：光电二极管传感器是一种利用光电二极管对光信号进行检测的传感器。
光电二极管工作原理是利用PN结反向偏置时产生的光电流来测量光强度。
3. 光电三极管传感器：光电三极管传感器是一种利用光电三极管对光信号进行检测的传感器。
光电三极管工作原理类似于光电二极管，但相比之下具有更高的灵敏度和响应速度。
4. 光电开关传感器：光电开关传感器包括发光器和接收器两部分，通过光束在两者之间的中断或遮挡来进行光信号的检测。
该传感器工作原理是当光束中断时，接收器检测到的光强度减小，通过判断光强度的变化来实现开关的触发。
5. 光电编码器传感器：光电编码器传感器利用光电调制器和接收器进行光信号的编码和解码。
工作原理是通过在编码盘上产生特定的光模式，接收器检测到的光信号模式来确定位置或运动状态。
总的来说，光电传感器的工作原理都是基于光电效应，利用光信号的特性进行测量和控制。
具体的工作原理和性能特点会根据不同的光电传感器类型而有所不同。
三极管和二极管
三极管和二极管三极管和二极管是电子器件中常见的两种元件。
它们在电子电路中起着重要的作用，常用于放大、整流和开关等应用。
首先，我们来了解一下二极管。
二极管是一种含有两个电极的半导体器件。
它由P型和N型半导体材料组成。
其中，P型半导体材料具有正电荷载流子（空穴），N型半导体材料则具有负电荷载流子（电子）。
在二极管内部，P型半导体和N型半导体形成了一个PN结。
当二极管的正极连接在P型半导体一侧，负极连接在N型半导体一侧时，二极管处于正向偏置状态。
此时，电流能够从P型半导体流向N型半导体，这种二极管被称为正向偏置二极管。
相反，当正极连接在N型半导体一侧，负极连接在P型半导体一侧时，二极管处于反向偏置状态。
在这种情况下，PN结会形成一个阻挡区域，使得电流无法通过，这种二极管被称为反向偏置二极管。
二极管具备单向导通电流的特性，因此常被应用于电路中的整流器，用于将交流信号转化为直流信号。
接下来，我们来介绍一下三极管。
三极管是一种包含三个电极的半导体器件。
它由两个PN结构成，其中一个为基结，另一个为发射结和集电结。
三极管通常被用来放大电流和电压，以及作为开关使用。
三极管的三个电极分别是：基极（B，Base）、发射极（E，Emitter）和集电极（C，Collector）。
基极是控制电流的输入端，发射极是电流的输出端，集电极是三极管的负极电极。
当正向偏置二极管时，通过基极输入的微弱电流会控制集电极和发射极之间的电流放大倍数。
当输入的基极电流稍微增大时，输出的发射极电流也会相应增大，从而起到放大电流的作用。
这使得三极管成为电子放大器的重要组件。
同时，三极管也可作为开关使用。
当基极处于截止状态时，集电极和发射极之间的电流几乎为零，此时三极管处于关断状态；当基极处于导通状态时，集电极和发射极之间的电流将大幅度增大，此时三极管处于导通状态。
这使得三极管具备了控制电路中电流通断的功能。
总结起来，二极管和三极管是两种不可或缺的半导体器件。
光电二极管-光电三极管-光耦识别与检测方法图解
光电二极管-光电三极管-光耦识别与检测方法图解[1]光电器件是指能将光信号转换为电信号的电子元器件，包括光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
光电二极管有一个PN结，光电三极管有两个PN结，图1所示为金属壳封装、透亮塑封、树脂封装光电二、三极管形状。
[2]光电二极管的为“VD”、图形符号见图2。
靠近管键或色点长脚是正极，短脚是负极。
[3]光电二极管的最高工作电压URM是指在无光照、反向电流不超过规定值（常为0.1μA）的前提下允许加的最高反向电压，光电流IL是指在受到光照时加有反向电压时所流过的电流，如图3所示。
光电灵敏度Sn是指光电二极管的光电流IL与入射光功率之比，Sn越高越好。
[4]光电二极管通常工作在反向电压状态，如图4所示。
无光照时，VD截止，反向电流I=0，负载电阻RL上的电压UO=0。
有光照时，VD的反向电流I明显增大并随光照强度的变化而变化，这时UO也随光照强度的变化而变化，从而实现了光电转换。
[5]光电三极管的为“VT”、图符如图5所示，有NPN、PNP型光电三极管两类。
其基极即为光窗口，因此它只有放射极e和集电极c两个管脚，靠近管键或色点的是放射极e（长脚），另一脚是集电极c（短脚）；少数光电三极管基极b有引脚，用作温度补偿。
[6]光电三极管可以等效为光电二极管和一般三极管的组合元件，如图6所示。
光电三极管基极与集电极间的PN结相当于一个光电二极管，在光照下产生的光电流IL又从基极进入三极管放大，因此光电三极管输出的光电流可达光电二极管的β倍。
光电二极管和光电三极管各有特点，要求线性好、工作频率高的场合应选用光电二极管；要求灵敏度高时，应选用光电三极管。
[7]光电二极管和光电三极管可用万用表检测：万用表置“R×1k”挡，红表笔（表内电池负极）接光电二极管正极或光电三极管放射极e（NPN型，下同），黑表笔接光电二极管负极或光电三极管集电极c。
用一遮光物遮住透亮窗口，如图7所示，这时表针应指无穷大。
硅光电二极管与硅光电三极管的特性比较
硅光电二极管与硅光电三极管的特性比较硅光电二极管的基本特性由光电二极管的电流方程可以得到光电二极管在不同偏置电压下的输出特性曲线。
光电二极管的工作区域应在图的第3象限与第4象限。
在光电技术中常采用重新定义电流与电压正方向的方法把特性曲线旋转成所示。
重新定义的电流与电压的正方向均以PN结内建电场的方向相同的方向为正向。
硅光电三极管的基本特性光电三极管有两种基本结构～NPN结构与PNP结构。
用N型硅材料为衬底制作的 NPN结构～称为 3DU型,用P型硅材料为衬底制作的称为PNP结构～称为3CU型。
1、伏安特性光电三极管在偏置电压为零时～无论光照度有多强～集电极电流都为零。
偏置电压要保证光电三极管的发射结处于正向偏置～而集电结处于反向偏置。
随着偏置电压的增高伏安特性曲线趋于平坦。
光电三极管的伏安特性曲线向上偏斜～间距增大。
这是因为光电三极管除具有光电灵敏度外～还具有电流增益β～并且～β值随光电流的增大而增大。
2、时间响应,频率特性,光电三极管的时间响应常与PN结的结构及偏置电路等参数有关。
光电三极管的时间响应由以下四部分组成:? 光生载流子对发射结电容Cbe和集电结电容Cbc的充放电时间,? 光生载流子渡越基区所需要的时间,? 光生载流子被收集到集电极的时间,输出电路的等效负载电阻RL与等效电容Cce所构成的RC时 ?间,总时间常数为上述四项和。
比光电二极管的时间响应长。
3、温度特性硅光电二极管和硅光电三极管的暗电流Id和光电流IL均随温度而变化～由于硅光电三极管具有电流放大功能～所以硅光电三极管的暗电流Id和亮电流IL受温度的影响要比硅光电二极管大得多。
4、光谱响应光电二极管与光电三极管具有相同的光谱响应。
它的响应范围为0.4~1.1μm～峰值波长为0.85μm。
附硅光电二极管相关硅光电二极管的结构光电二极管可分为两种结构形式:以P型硅为衬底的2DU型～以N型硅为衬底的2CU型。
光电二极管可分为两种结构形式:以P型硅为衬底的2DU型～以N型硅为衬底的2CU型。
二极管和三极管的共同点
二极管和三极管的共同点
二极管和三极管在电子器件中都扮演着重要的角色，它们虽然在结构和功能上存在着很大的差异，但同时也有很多共同点。
首先，二极管和三极管在原理上都是基于半导体材料的特性而存在的，都属于半导体器件的范畴。
二极管主要由P型半导体和N型半导体材料组成，而三极管则由P型半导体，N型半导体和控制端组成。
其次，二极管和三极管都具有电流控制的功能。
二极管的主要功能是在正向偏置时产生导通，而在反向偏置时产生截止，从而实现电流的无阻断和单向导电；而三极管则具有增益性，能够将控制端电流的微弱变化转化成输出端电流的大幅度变化，实现电流的放大和控制。
此外，二极管和三极管都具有热稳定性。
热稳定性是指器件在高温环境下能够稳定工作而不易损坏。
由于半导体材料的热传导能力较差，因此在高温情况下存在较大的热膨胀和热应力，容易导致器件损坏。
而二极管和三极管都通过特殊的设计和材料选择，提高了器件的热稳定性，使其在一定范围内能够正常工作。
最后，二极管和三极管在电子器件的应用中都具有广泛的用途。
二极管的主要应用包括电源电路中的整流、电压调节、信号检波等；而三极管则广泛应用于放大电路、开关电路、信号调制等领域。
综上所述，虽然二极管和三极管在结构和功能上存在很大的差异，但它们在半导体材料的特性、电流控制、热稳定性和广泛的应用等方面都有着共同点，这也使得它们成为当代电子器件中不可或缺的组成部分。
光电二极管三极管的性能及运用
光电二极管三极管的性能及运用光电二极管及光电三极管的工作原理及用途可得工贸的光电二极管和光电三极管具有低功耗、响应速度快、抗干扰性能强等特点，可得公司是一家专业从事研发, 生产,销售LED 和红外光电器件的高新技术企业：其中光敏二极管、850nm/940nm 红外发射管，LED数码管，数码模块，以及发光二极管等产品以良好的品质受到市场的认可。
在红外遥制系统中，光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管，它把接收到的红外线变成电信号，经过放大及信号处理后用于各种控制。
除广泛用于红外线遥控外，还可用于光纤通信、光纤传感器、工业测量、自动控制、火灾报警器、防盗报警器、光电读出装置(纸带读出器、条形码读出器等)及光电耦合器等方面。
不同用途的光电二极管有不同的外形及封装，但用于红外遥控的光电二极管一般都是树脂封装的。
为减少可见光的干扰常采用黑色树脂，可以滤掉700nm波长以下的光线。
常见的几种光电二极管外形。
对方形或长方形的管子，往往做出标记角，指示受光面的方向。
一般如引脚长短不一样，长者为正极。
光电三极管可以等效为一个光电二极管与一只晶体三极管的组合，所以它具有电流放大作用。
其等效电路、外形及电路符号，光电三极管一般仅引出集电极及发射极两个引脚，外形与一般发光二极管一样，常用透明树脂封装。
光电二极管及光电三极管的管芯主要用硅材料制作。
光电二极管的两种工作状态当光电二极管加上反压时，管子的反向电流将随光照强度的变化而变化如同一个光敏电阻，光照强度越大电阻越小，反向电流越大。
大多数情况都工作于这种状态。
光电二极管上不加电压，利用P?N结受光照射时产生正向电压的原理，可看作微型光电池。
这种工作状态一般用作光电检测器。
光电二极管的工作电压VR ，允许的最高反向电压一般不超过10V，最高的可达50V。
暗电流ID及光电流IL ，无光照时，加一定反压时的反向漏电流称为暗电流ID，一般ID小于100nA 。
光电二极管 三极管基本特性和主要参数
光电二极管三极管基本特性和主要参数光电二极管基本特性和主要参数类别：显示与光电①电压·电流特性。
光电二极管的电压—电流特性在无光照时，它的特性与一般二极管一样。
受光后，它的特性曲线沿电流轴向下平移，平移的幅度与光照强度成正比例。
特性曲线在第三象限时，表达了管子在加有反向电压并受光照时的反向特性。
此特性表明：a．反向电流随入射光照度的增加而增大，在一定的反向电压范围内，反向电流的大小几乎与反向电压高低无关。
b．在入射照度一定时，光电二极管相当于一个恒流源，其输出电压与负载电阻增大而升高。
如只R1～>R2，则输出电压URl>Uc，其中URl=Uc—Ul，UR2=Uc—U2。
特性曲线在第四象限时，它呈光电池特性，光照强度越大，负载电阻越小，电流越大。
即R1>R2时，则I2>I1。
②反向工作电压UR。
在无光照时，光电二极管中反向电流≤0．2—0．31μA时，允许的最高反向电压一般不大于10V，最高可达50V。
③暗电流ID。
在无光照时，加一定反向电压时的反向漏电流与暗电流。
通常在50V反压下的暗电流小于100nA。
④光电流IL。
在受到一定光照及一定反压条件下，流过管子的电流为光电流。
一般光电流为几十μA，并且与照度成线性关系。
⑤光谱响应特性。
硅光电二极管的光谱范围为400～1100nm，其峰值波长为880～900nm，这与GaAs红外发光二极管的波长相匹配，可获得较高的传输效率。
光电三极管的特性类别：显示与光电光电三极管也是靠光的照射量来控制电流的器件。
它可等效看作一个光电二极管与一只晶体三极管的结合，所以它具有放大作用。
其最常用的材料是硅，一般仅引出集电极和发射极，其外形与发光二极管一样(也有引出基极的光电三极管，它常作温度补偿用)。
它的光谱范围与光电二极管相同。
(1)输出特性其输出特性与一般晶体三极管特性相同，差别仅在于参变量不同：三极管的参变量为基极电流，而光电三极管的参变量是入射的光照度。
光电晶体管和光电二极管
光电晶体管和光电二极管光电晶体管和光电二极管是光电器件中常见的两种类型。
它们都是将光信号转换为电信号的器件，但在结构和工作原理上有所不同。
1. 光电晶体管光电晶体管，也称为光敏晶体管，是一种具有光电转换功能的半导体器件。
它由一个PN结构组成，其中P区域是阳极，N区域是阴极，而中间的基区则是光电流的控制区域。
当光线照射到晶体管的基区时，光子的能量将导致电子与空穴的形成，从而改变基区的电导率。
这种改变会引起电流的变化，从而实现光信号到电信号的转换。
光电晶体管具有高增益和快速响应的特点，可以用于光电信号的放大和调制。
它在通信、光电测量和控制等领域有着广泛的应用。
例如，在光纤通信中，光电晶体管可以将接收到的光信号转换为电信号，从而实现信号的放大和处理。
2. 光电二极管光电二极管，也称为光敏二极管或光导二极管，是一种利用内建电场效应实现光电转换的器件。
它由一个PN结构组成，其中P区域是阳极，N区域是阴极。
与普通二极管不同的是，光电二极管的P区域和N区域之间存在一个内建电场。
当光线照射到光电二极管的PN 结上时，光子的能量将被吸收，从而产生电子和空穴对。
这些载流子会被内建电场分离，并在PN结上产生电流。
光电二极管具有高灵敏度和快速响应的特点，可以用于光电信号的检测和测量。
它在光通信、光电传感和光电控制等领域有着广泛的应用。
例如，在光电传感中，光电二极管可以将光信号转换为电信号，并通过测量电流的变化来实现对光强度的检测。
3. 区别与联系虽然光电晶体管和光电二极管都可以实现光信号到电信号的转换，但它们在结构和工作原理上存在一些差异。
光电晶体管是一种三极管，具有基区、发射极和集电极。
光电二极管则是一种二极管，只有阳极和阴极。
这导致光电晶体管具有更高的增益和更复杂的电路连接方式。
光电晶体管是通过改变基区的电导率来实现光电转换的，而光电二极管是通过内建电场分离载流子来实现的。
这使得光电晶体管对光信号的响应更灵敏，且具有更高的速度。
三极管检波和二极管检波
三极管检波和二极管检波三极管检波和二极管检波都是无线电通信中用于检测调制在高频信号上的低频信号（即信息）的方法。
以下是这两种检波方式的区别：
1. 工作原理：三极管检波的工作原理是利用三极管的放大作用，将高频信号通过三极管放大后，再将其输出到负载上。
而二极管检波则是利用二极管的单向导电性，将高频信号通过二极管整流后，输出低频信号。
2. 输出信号：由于三极管具有放大作用，因此三极管检波的输出信号幅度较大，可以驱动较大的负载。
而二极管检波的输出信号幅度较小，通常需要经过放大器进行放大后才能驱动较大的负载。
3. 响应速度：由于三极管内部存在电荷移动，因此三极管检波的响应速度较慢，无法适应高速信号的检波。
而二极管检波的响应速度较快，可以适应高速信号的检波。
4. 适用场景：三极管检波适用于需要放大低频信号的场景，例如音频信号的放大。
而二极管检波适用于需要高速响应的场景，例如通信、雷达等。
综上所述，三极管检波和二极管检波各有其特点，具体选择哪种检波方式需要根据实际需求来决定。
光电二、三极管
光电二极管[编辑本段]光电二极管Photo-Diode概述光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。
但是，在电路中不是用它作整流元件，而是通过它把光信号转换成电信号。
那么，它是怎样把光信号转换成电信号的呢？大家知道，普通二极管在反向电压作用在处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。
光电二极管是在反向电压作用在工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。
光的强度越大，反向电流也越大。
光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。
检测方法①电阻测量法用万用表1k挡。
光电二极管正向电阻约10kΩ左右。
在无光照情况下，反向电阻为∞时，这管子是好的(反向电阻不是∞时说明漏电流大)；有光照时，反向电阻随光照强度增加而减小，阻值可达到几kΩ或1kΩ以下，则管子是好的；若反向电阻都是∞或为零，则管子是坏的。
②电压测量法用万用表1V档。
用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在光照下，其电压与光照强度成比例，一般可达0．2—0．4V。
[1]③短路电流测量法用万用表50μA档。
用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在白炽灯下(不能用日光灯)，随着光照增强，其电流增加是好的，短路电流可达数十至数百μA。
在实际工作中，有时需要区别是红外发光二极管，还是红外光电二极管(或者是光电三极管)。
其方法是：若管子都是透明树脂封装，则可以从管芯安装外来区别。
红外发光二极管管芯下有一个浅盘，而光电二极管和光电三极管则没有；若管子尺寸过小或黑色树脂封装的，则可用万用表(置1k挡) 来测量电阻。
用手捏住管子(不让管子受光照)，正向电阻为20-40kΩ，而反向电阻大于200kΩ的是红外发光二极管；正反向电阻都接近∞的是光电三极管；正向电阻在10k左右，反向电阻接近∞的是光电二极管。
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三极管没有光 电流输 出， 是因为光生电动势太小 ， 这 没有 电
流放大作用 ，微小 的电流在毫 安级 的坐标表示不 出来 ；
０ｎ ｈｅＳｉ Ｒａ ｉｉ ｓｂｅ ｗｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｒｔｅ ｔ ｅ Ｐｈｏ ｏ ｏ ｓａ ｔ ｄｉ ｄｅ ｎｄ Ｐｈｏ ｏｅｅ ｔ ｉ Ｈ ｏ ｔ ｌ ｃ ｒ ｃ１ ｄｅ
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图 １
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４１ 搬 １
圈３
２ ．伏安特性 实验 测定的数据见表 ２ 并结果绘制成 曲线族 图见 图 ２ ， 。
表 ２ 光 电二极 管的伏 安特 性
２ ．伏安特性
实验测定的数据见表 ４ 并结果绘制成 曲线族图见图 ４ ， 。
表 ４ 光 电三极 管的伏 安特 性
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Ｉ（ Ａ 、 １ ） ｎ
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０ ０７ ． ｌ ｌ １ Ｏ８ ． １８ ． ２ ２ ２ １５ ． ２７ ． ３ ３ ３ ２ ３７ ． ４ ４ ４ ３ ４８ ． ５ ５ ５
＋４ ｘ一 ６ ｘ— ～４—１
＝ ＋ ｘ ＋ ＋ ６一 ）（ 一） ６ ４） ｘ一 ｘ ４ ＿ １ ＋ ｚ
＝
Ｌ １ ＋ ， ＋ ） Ｊ ９
（ ６＋Ｘ一） ｘ １ ＋ｘ ４ｘ １ ＋） 一
因而 １ 是方程 ｆ ，ｚ ９ ｏ的两实根。 ， ２ ＋２） —６ （＋ ＝
［ 考文 献］ 参
［］王 庆有 ． 电技术 【 ．北 京 ：电子 工业 出版 社 ，２ ０ ． １ 光 Ｍ］ ０５
［】张 永林 ， 红卫 ． 电子 技术 ［ ． 京 ： ２ 狄 光 Ｍ】 北 高等 教育 出版 社 ， ０ ５ ２０ ． ［】江 月 松 ．光 电技 术 与 实 验 【 ． 京 ：北 京 理 工大 学 出版社 ， ３ Ｍ］ 北
［ 收稿 日期】０ ２０ —０ ２ １．５３
［ 项 目］ 基金 福建 省教 育厅 Ｂ 级科研 项 目 《 于 光敏 三极 管 的照度 计设 计 》 基 ，项 目编号 ：Ｊ １３ 。 Ｂｌ２ ７
ｌＯ ６
湖北广播 电视大学学报
第 ８ 期
（ ）当工作 电压较低 时输 出的光电流为非线性 ，即光 电 ２ 流与偏压有关 ， 但光 电三极 管的非线性较严重 ，为了得 到较 好 的线性 ，要求工作 电压尽可 能高些 ：
表 １ 光 电＝ 极管 的 光电特 性
光 状 （） ０Ｉ０ ｏＩ０ Ｉ０ Ｉ０ 照 况 １ ２ ４ ６ ８ ０ ｍ ０ ｏ ０ ０ １ ０ 电 值 （ ） ０ｌ８ １ Ｉ ３ｌ １Ｉｏ 流 ， Ｉ ５ ４ ｘ Ａ ２ ３
Ｉ ａ ／ｌＡ
—
ｍ ［ ）一 ３ ＋－ ３ ） ２ （ （ ３ ＋ｘ ］
（＋ ＋ｍ ２ ＝ｍ － １ ２ 一） ３ ２ 一
：
ｍ ＋１ ３ ｘ ｍ 一 ２
八 、利 用 因式 分 解 方 法
因式分解 是重 要的一种代数恒等变形 ， 在代 数式化简求值 中，经常被采用 。 倒 ８ 已知ｘ：√ 一３ ，求 ＋５ 一３ ｘ 一５的值 。 分析 的值虽 己给 出的，但 直接代入求值 ，将 会很麻 烦． 我们 可以先将所求 的代数式变形 ， 看一看 能否利用 已知 条件 。
按给定条件 ，两 个方程三个未知数 ，无法求 出未 知数 的 具体值 。本体技 巧在 于运用韦达 定理 ，找到突破 口，使 问题 简化 。
一
加电压 （ Ｖ＞
图２
、
光电二极管 的特性
二 、光电三极 管的特性 １ ．光照特性 实验测定 的数据见表 ３ ，并结果绘制成 曲线 图见 图 ３ 。
表 ３ 光 电三极 管 的光 电特 性
１ 光 照特 性 ．
实验测定 的数据见表 １ ，并将结果绘制成 曲线 图，祥 见
图 １ 。
ＷＡ ＮＧ ｉｕ Ｌ－ ｎ ｊ
【 ｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉｐ ｐ ｒ ｒｗｓ ｈ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｇａ ｈ ｙｗａ ｆ ｂａｎｎ ｄ ｔ ｒｕ ｈｅ ｐ ｒ ｎｓ ａ ｄ Ａ ｓｒ ｃｌ ｈｓ ａ ｅ ａ ｅ ａａ ｔ ｓ ｃ ｒｐ ｓ ｙｏ ｔｉｉｇ ｄ ｔ ｃ ｒ ｔ ｂ ｏ ａ ｔ ｏ ｇ ｘ ｅｉ ｔ ｎ ａｈ ｍｅ ，
所 以，＝ ６ ４ｚ＋ ｄ ３－ （ ９ ２
故 ｘ２＋ｚ８ ＋ ｙ ３＝
把 ＝√ — 及 ＋ ｘ ＝０，代入得 ５ ３ ６ ＋４
故 ｚＯ ＝ ，所 以 ｘ ２ ＝ ； ＝ ，ｙ ３
ｘ ＋ ｘ 一 ｘ ５ 一√ 一 ＋ ）２ √ ５ ３ 一 ＝ ｛ ３ １ 一 ：
在 求代数式 的值 时 ，若 已知 的是一个 或几个代 数式 的 值 ，这时要尽可能避免解方程ｆ 或方程组） ，而要将所要 求值 的代数式适 当变形 ， 再将 已知的代 数式的值整体代入 ， 会使 问题得到简捷的解答 。
ｂ ｏ ａ ｉｏ ， ｉ ｄ ｕ ｅ ｓ ｉ ｒｔ ｓ ａ ｄ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓｂ ｔ ｅ ｈ ｔ ｄ ｏ ｅ ｎ ｈ ｔ ｅｅ ｔｉ ｒ ｄ ｎ ａ ｐ ｃ ｓ ｙ ｃ ｍｐ ｒ ｎ ｆ ｓｏ ｔ ｈ ｉ ｌ ｉ ｅ ｎ ｉ ｒ ｎ ｅ ｅｗｅ ｎ ｐ ｏ ｏ ｉ ｄ ｓａ ｄ ｐ ｏ ｏ ｌ ｃｒｃ ｔ ｏ ｅ ｉ ｓ ｅ ｔ ｓ ｎ ｔ ｍ ａ ｉ ｉ ｏ ｌ ｃ ｉａ ｎ ｐ ｉａ ｒ ｐ ｒｉ ｓ ａ ｄ ａ ｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｌ ｚ ｓ ｈ ａ ｓ ｓ ｆ ｅ ｔ ｃ ｌ ｄｏ ｔ ｌ ｏ ｅｔ ， ｅ ｒ ａ ｃ ｐ ｅ ｎ ｍｐ ｒ ｈ ｃ ｅ ｉｔ ， ｎ ｎ ａ ａｙ ｅ ｅｃ ｕ ｅ ． ｒ ｃ ｈ ｔ
（ ） 一 定 的偏 压 下 ，光 电 三 极 管 的 伏 安 特 性 曲线 在 低 ３ 在
ｌ １０ ５
图４
舞 翔 电雎 ／ ｖ
照度下较均匀 ， 高照度 时曲线越 来越密 ，虽然光 电二 极管 在 也有类似特点 ， 但光 电三极 管严 重得多，这也是因为 Ｄ是非
线性的关系
四 、 结 论
谱特性 ， 电三极管与光 电二极 管相 比，具有 Ｂ倍 的光 电流 光
放 大作用，因此，在一 些光控电路中 ，光 电三极管具更有高 的灵敏度。
电压 的增加 ，光 电流几乎不随工作 电压的改变而变化，只随
照 度 的增 大 而增 加 。
从 图 ３中可以看 出， 电三极管 的光照特性呈现 出一定 光 的非线性 。 这是 由于晶体管的 电流放大系数 不是常数 的缘 故 。在小 电流和大 电流时 ， 都要下 降。由于光 电三极管有 电流放大作用 ，所 以，它 的灵敏度 比光 电二极管高 ，输 出电 流也 比光 电二极 管大 ，多为毫 安级。
王丽 君
（ 闽南理工学院，福 建 石狮 ３２ ０ ） ６７ ０
［ 内容提要］ 本文通过实验获取数据 的方式进行绘制特性 曲线 图，对光 电二极管 与光 电三极管 的光 电特 性和 伏安特性进行 比较他们特性 的异 同，并分析原 因。 ［ 关键 词］ 光 电二极管 ；光 电三极管 ；特性 ；异 同 ［ 中图分类号］ Ｔ０ － ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １０ ．４ ７（ ０ ２ ８０ ５ ．２ ０ ８７ ２ ２ １ ）０ ．１９０
）
２ ０
４ ０
６ ０
８ ０
１０ ０ １０ ２
Ｕ （） ｖ＼
Ｉ（ ） —～
Ｏ ５ ０ １０ ０ １０ ５ Ｏ ２ ２ ２ ０ ４ ４ ４ ０ ６ ６ ６ Ｏ ８ ８ ８ Ｏ ｌ ０ １ ０ １ ０ Ｏ １ ２ １ ２ １ ２
ｆ ｙｗｏ ｄ】 ｈ ｔｄｏ ｅ； ｈ ｔｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｅ ｃ ａａ ｔ ｓ ｃ；ｉ ｌ ｉｅ ｄｄｆ ｒｎ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｏｏ ｉｄ ｓｐ ｏｏ ｌ ｔ ｃ ｉｄ ； ｅｒ ｒ ｉ ｒ ｉ ｍｉ ｉ ａ ｒ ｆ
ｘ３ 十
通过 实验获取 数据 的方 式对光 电二极管 与光 电三极 管 的光 电特性和伏安特性进行分析并 比较他们特性 的异 同。 实 验过程 中通过改变环境光照强度和反偏 电压 ， 定通 过光 电 测 二极管 的光 电流大小 ， 从而获得其在不 同光 照强度和 不同反 偏 电压下 的光 电特性及伏安特性 ， 到相应 的关系 曲线。光 得 敏三极管 的工作原理与光敏二极管类似 ， 同属 内光 电效应 器 件 ，但其光 电特性和伏安特性 比光敏二极管灵敏 。
２ ０ ． ０ ０
从 图 ２图 ４中可 以看 出， 电三极管的伏安特性 曲线与 光
光 电二极管相 比，该特性 曲线稍有 不同： （） １ 在零偏压 时光 电二极管仍然有光 电流输出 ， 而光 电
［】范 志剐 ． 电测 试技 术 ［ ．北京 ： 电子 工业 出版社 ，２ ０． ４ 光 Ｍ】 ０８ ［］周 惠潮 ，孙 晓峰 ．常用 电子器 件 及典 型应 用 ［ ．北 京 ：电子 工 ５ Ｍ］
三 、特 性 的 异 同
从图 １中可以看 出， 光电二极管的光照特 性： 线性较好 ， 但光 电流较 小 （ 微安量级 ） ，灵敏度较低 。 从 图 ２中可 以看 出光 电二极管的伏 安特 性： 在工作 电压 较低 时输 出的光电流 为非线性 ，即光 电流与偏压有关 ； 随着
由不 同材 料制成 的光 电二 极管和光 电三极 管具有不 同 的光
４ ０ ３Ｏ ２ ｌ ０
．
光 状 （） ０ ２ ４ ｌ ６ 照 况 １ Ｉ ０ ０ ｍ ０ ０ ０ ０ 电 值 ｍ） ０ ０ １ ｆ ３ 流 Ｉ（ ｌ ． Ａ ． ５ ６
８ ｏ ０ ５
ｌ
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７ ‘
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司 ｌ 糙
第３ ２卷