光敏三极管特性测试
5光敏三极管的特性实验
5光敏三极管的特性实验光敏三极管是一种利用光做为输入信号的三极管，主要用于探测光信号，转换为电信号。
它具有响应速度快，灵敏度高，结构简单，易于集成成模组等优点，被广泛应用于照相机、安防系统、遥控器、光电显示等领域中。
为了更好地了解光敏三极管的特性，我们进行了如下实验。
实验材料和仪器：1. 光敏三极管；2. 电源；3. 电压表；4. 万用表；5. 暗盒；6. 白炽灯；7. 紫外线灯。
实验内容和步骤：1. 测量光敏三极管的电阻；将光敏三极管连接到万用表上，设置为电阻档，读取其电阻值。
将光敏三极管放入暗盒中，再次测量其电阻值。
记录测量结果。
2. 测量光敏三极管的响应时间；将光敏三极管连接到电源上，设置为直流模式，调整电压值。
将光敏三极管放置在黑色纸片下方的端点上，使用白炽灯照射光敏三极管，同时记录光照射后响应灯的开启时间。
重复该步骤，使用紫外线灯照射光敏三极管，并记录响应时间。
分别计算出光敏三极管对不同波段的响应时间。
光敏三极管在不同光强下的电阻值如下表所示：光强/照射条件电阻值普通光敏三极管10MΩ左右在暗盒内150kΩ左右由此可见，在照射条件下，光敏三极管的电阻值明显低于在暗盒中的电阻值。
在使用白炽灯时，光敏三极管的响应时间为2ms左右，在使用紫外线灯时，光敏三极管的响应时间为1ms左右。
由此可见，在紫外线波段下，光敏三极管具有更高的响应速度。
结论：通过以上实验可知，光敏三极管具有较高的响应速度和灵敏度，可以较快地转换光信号为电信号，具有很好的应用前景。
另外，在紫外线光波段下，光敏三极管表现出了更好的灵敏度和响应速度，光敏三极管可以根据需求选择适当波段使用。
光敏二、三极管的光电性能研究和光电倍增管特性实验资料
物电学院综合与设计性实验方案(学生)姓名潘虹吉学号1430140518 2016 年12 月日实验课程名称电子与光电子材料学院专业材料科学与工程实验项目名称光敏二、三极管的光电性能研究和光电倍增管特性实验实验班级2014级1班实验项目类型探究型实验方案编写人潘虹吉项目合作人员罗刚实验地点实训楼实验时间2016.12.指导教师审阅范强老师实验员曹进老师一、目的与要求综述：光敏二、三极管的光电性能研究目的：1．掌握光敏二、三极管的原理和特性2．利用DH-CGOP1光电传感器设计实验仪、万用表等测试光敏二、三极管的伏安特性曲线；3.利用DH-CGOP1光电传感器设计实验仪、万用表等测试光敏二、三极管的光照特性曲线；光电倍增管特性实验目的：1.了解光电倍增管的基本特性，学习光电倍增管基本参数的测量方法。
2.掌握暗电流的测量方法；3.光电倍增管放大倍数的计算；4.掌握光电倍增管光电特性测量；二、主要实验原理、内容与步骤：1.光敏二极管工作原理光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。
它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。
光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。
没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。
当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。
它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也。
光敏三极管
光敏三极管光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。
通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。
当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。
不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。
光敏三极管的伏安特性测量图3 光敏三极管特性测试实验（1）按原理图3接好实验线路，将光敏三极管板置测试架中、电阻盒置于九孔插板中，电源由直流恒压源提供，光源电（可调）。
（2）先将可调光源调至相对光强为“弱光”位置，每次在一定光照条件下，测出加在光敏三极管的偏置电与产生的光电流I C的关系数据。
其中光电流 (l.0为取样电阻R）。
硅光电池硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。
它的结构很简单，核心部分是一个大面积的PN 结，把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路，当二极管的管芯(PN结)受到光照时，你就会看到微安表的表针发生偏转，显示出回路里有电流，这个现象称为光生伏特效应。
硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多，所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多。
1）硅光电池的伏安特性测量图4硅光电池特性测试电路（1）实验线路见图4，电阻箱调到0Ω。
（2）先将可调光源调至相对光强为“弱光”位置，每次在一定的照度下，测出硅光电池的开路电压U oc和短路电流I S，其中短路电流为（取），以后逐步调大相对光强（次），重复上述实验。
光电二三极管特性测试实验报告
光敏二极管特性测试实验一、实验目的1.学习光电器件的光电特性、伏安特性的测试方法；2.掌握光电器件的工作原理、适用范围和应用基础。
二、实验内容1、光电二极管暗电流测试实验2、光电二极管光电流测试实验3、光电二极管伏安特性测试实验4、光电二极管光电特性测试实验5、光电二极管时间特性测试实验6、光电二极管光谱特性测试实验7、光电三极管光电流测试实验8、光电三极管伏安特性测试实验9、光电三极管光电特性测试实验10、光电三极管时间特性测试实验11、光电三极管光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电二三极管综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光照度计 1个4、电源线 1根5、2#迭插头对（红色，50cm） 10根6、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本四、实验原理1、概述随着光电子技术的发发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高，为此，近年来出现了许多性能优良的光伏检测器，如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等。
光敏晶体管通常指光电二极管和光电三极管，通常又称光敏二极管和三敏三极管。
光敏二极管的种类很多，就材料来分，有锗、硅制作的光敏二极管，也有III－V族化合物及其他化合物制作的二极管。
从结构我来分，有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点接触型等。
从对光的响应来分，有用于紫外光、红外光等种类。
不同种类的光敏二极管，具胡不同的光电特性和检测性能。
例如，锗光敏二极管与硅光敏二极管相比，它在红外光区域有很大的灵敏度，如图所示。
这是由于锗材料的禁带宽度较硅小，它的本征吸收限处于红外区域，因此在近红外光区域应用；再一方面，锗光敏二极管有较大的电流输出，但它比硅光敏二极管有较大的反向暗电流，因此，它的噪声较大。
又如，PIN型或雪崩型光敏二极管与扩散型PN结光敏二极管相比具有很短的时间响应。
因此，在使用光敏二极管进要了解其类型及性能是非常重要的。
实验三 光电三极管特性测试及其变换电路
实验三光电三极管特性测试及其变换电路实验目的、学习掌握光电三极管的工作原理2、学习掌握光电三杨管的基本特性掌掘光电三极管特性测试的方法4、了解光电三极管的基本应用二、实验内容1、光电三极管光电流测试实验2、光电三极管伏安特性测试实验3、光电三极管光电特性测试实验4、光电三极管时间特性测试实验5、光电三极管光谱特性测试实验三、实验仪器1、光电器件和光电技术综合设计平台1台2、光源驱动模块1个3、负载模块1个1、光通路组件1套5、光电三极管及封装组件1套6、2#迭插头对(红色，50cm) 10根7、2#迭插头对(黑色，50cm) 10根8、示波器1台四、实验原理光电三极管与光电二极管的工作原理基本相同，工作原理都是基于内光电效应，和光敏电阻的差别仅在于光线照射在半导体PN结上，PN结参与了光电转换过程。
光敏三极管有两个PN结，因而可以获得电流增益，它比光敏二极管具有更高的灵敏度。
其结构如图3-1 (a)所示。
当光敏三极管按图3-1 (b) 所示的电路连接时，它的集电结反向偏置，发射结正向偏置，无光照时仅有很小的穿透电流流过，当光线通过透明窗口照射集电结时，和光敏二极管的情况相似，将使流过集电结的反向电流增大，这就造成基区中正电荷的空穴的积累，发射区中的多数载流子(电子)将大量注人基区，由于基区很薄，只有一小部分从发射区注入的电子与基区的空穴复合，而大部分电子将穿过基区流向与电源正极相接的集电极，形成集电极电流。
这个过程与普通三极管的电流放大作用相似，它使集电极电流是原始光电流的(1+B )倍。
这样集电极电流将随入射光照度的改变而更加明显地变化。
在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用了晶体三极管的电流放大作用，用Ge 或Si单晶体制造NPN或PNP型光敏三极管。
其结构使用电路及等效电路如图4所示。
光敏三极管可以等效一个光电二极管与另一个-般晶体管基极和集电极并联:集电极基极产生的电流，输入到三极管的基极再放大。
光敏三极管
光敏三极管的特性研究一、光照特性二、伏安特性三、光谱响应特性◆实验目的掌握光敏三极管的结构、原理及光照特性、伏安特性和光响应特性◆实验仪器用具CSY-2000G主机箱、发光二极管、滤色片、光电器件实模板、光敏三极管、光照度探头；◆实验原理在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用晶体三管的电流放大效应制造光敏三极管，光敏三极管可以等效一个光电二极管与一个晶体管基极集电极并联。
实验原理图等效电路图◆光敏三极管的光照特性就是当光敏三极管的测量电压为+5V时，光敏三极管的光电流随着光照强度的变化而变化，即调节照度，测量对应的电流◆实验数据照度04080120160200LX00.110.220.390.56 1.11电流mA光照特性曲线图◆实验结论◆由图可以看出，光敏三极管的光照特性曲线不是严格线性的，其流过三极管的电流随着照度的增加而增大，且增大的速率也越来越快。
◆光敏三极管的伏安特性就是在一定的光照强度下，光电流随外加电压的变化而变化，即当照度一定时，调节电压，测量电流大小◆实验数据电压U1.32345照度（ＬＸ）100电流mA0.270.280.280.290.29200电流mA0.870.880.900.910.92◆100Lx 光电三极管伏安特性曲线图◆200Lx光电三极管伏安特性曲线图◆光电三极管伏安特性曲线图◆实验结论：随照度增加，光敏三极管的伏安特性曲线逐渐变密，且电压对光电流的影响没有照度那么大◆光电三极管的光谱响应特性◆光敏三极管对不同波长的光的接收灵敏度不一样，它有一个峰值响应波长，当入射光的波长大于响应波长时，相对灵敏度就会下降，光子能量太小，不足以激发电子空穴对，当入射光的波长小于波长时，相对灵敏度也会下降，由于光子在半导体表面附近就被吸收◆光谱响应特性：光敏三极管的灵敏度与辐射波长的关系，即当照度一定时，测量不同波长的光对光电流的影响◆实验数据波长nm400480530570610660照度（LX 10电流mA00.020.010.010.020.03 50电流00.130.080.090.110.18光敏三极管光谱响应特性曲线图实验结论：照度越大，光敏三极管对波长的灵敏度就越明显谢谢观赏Company Logo。
光电二三极管特性测试实验
实验系列三、光敏二三极管特性测试实验实验仪说明1、电子电路部分结构分布电子电路部分功能说明（1）电压表：独立电压表，可切换三档，200mV，2V，20V，通过拨段开关进行调节，白色所指示的位置即为所对应的档位。
“+”“-”分别对应电压表的“正”“负”输入极。
（2）电流表：独立电流表，可切换三档，200uA，2mA，20mA，200mA通过拨段开关进行调节，白色所指示的位置即为所对应的档位。
“+”“-”分别对应电压表的“正”“负”输入极。
（3）固定电阻值：RL1=100Ω， RL2=200Ω， RL3=510Ω，RL4=1KΩ， RL5=2KΩ， RL6=5.1KΩ,RL7=10KΩ， RL8=20KΩ， RL9=51KΩ,RL10=100KΩ， RL11=200KΩ， R12=510KΩ,RL13=1MΩ， RL14=10MΩ， RL15=20MΩ,（４）直流电源：0～12V可调，“0～12V”为直流电源的正极，另一端为负极。
（５）信号测试单元：TP1：与T1直接相连TP2：与T2直接相连TP ：光脉冲调制信号测试端注：信号测试单元的GND与直流电源0～12V不共地。
2、光通路组件图1 光电二三极管光通路组件功能说明：分光镜：50%透过50%反射镜，将平行光一半给照度计探头，一半给等测光器件，实验测试方便简单，照度计可实时检测出等测器件所接收的光照度。
光器件输出端：红色——光电二极管“P”极或“E”极黑色——光电二极管“N”极或“C”极一、实验目的1、学习掌握光敏二、三极管的工作原理2、学习掌握光敏二、三极管的基本特性3、了解光敏二、三极管应用差异4、掌握光敏二、三极管特性测试的方法5、了解光电二极管及光电三极管的基本应用二、实验内容1、光电二极管暗电流测试实验2、光电二极管光电流测试实验3、光电二极管伏安特性测试实验4、光电二极管光电特性测试实验5、光电二极管时间特性测试实验6、光电二极管光谱特性测试实验7、光电三极管光电流测试实验8、光电三极管伏安特性测试实验9、光电三极管光电特性测试实验10、光电三极管时间特性测试实验11、光电三极管光谱特性测试实验设计实验1：简易光功率计设计实验三、实验仪器1、光电二三极管综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光照度计 1个4、电源线 1根5、2#迭插头对（红色，50cm） 10根6、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本四、实验原理1、概述随着光电子技术的发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高，为此，近年来出现了许多性能优良的光伏检测器，如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等。
如何检测光敏三极管
光敏晶体管原称光电三极管。光敏晶体管是靠光的照射强弱来控制电流的器件。它呵等效看作一个光敏二极管与一只晶体管的结合，所以它具有放大作用，
光敏晶体管的检测可从外观上检查，靠近管键（凸起）或较长的一个引脚是发射极e，离管键较远或较短的另一引脚是集电极c×1 kΩ档，两表笔正、反向各测两引脚一次，所测的阻值应均为无穷大。对于NPN 型管子，红表笔接发射极e，黑表笔接集电极c，移去遮光布，这时表针应向右偏转，阻值由无穷大向阻值小的方向偏转至15～35 kΩ 左右，则说明光敏晶体管是正常的。偏转的角度越大，其灵敏度越高。若表针没有偏转仍在无穷处或阻值为零，说明该管已开路或短路损坏。
实验六光敏三极管
五、光敏三极管的光电特性及伏安特性一、实验原理：光注入 用波长比较短的光 照射到半导体光照产生非平衡载流子产生的非子一般都用∆n ，∆p 来表示。
达到动态平衡后： n=n 0+∆n ，p=p 0+∆p ； n 0，p 0为热平衡时电子浓度和空穴浓度，∆n ，∆p 为非子浓度。
光敏三极管是一种光生伏特器件，用高阻P 型硅作为基片，然后在基片表面进行参杂形成PN 结。
N 区扩散得很浅为1μm 左右，二空间电荷区，（即耗层区）()g E h >γ较宽，所以保证了大部分光子入射到耗层区内。
光子入射到耗层内被吸收而激发电子-空穴对，电子-空穴对在外加反向偏压V CB的作用下，空穴流向正极，形成了三极管的反向电流即光电流。
光电流通过外加负载电阻R L后产生电压信号输出。
光敏三极管原理与结构：下图给出了NPN 型光敏三极管基本线路。
基极开路，基极-集电极处于反偏状态。
当光照射到PN 结附近时，由于光生伏特效应，产生光电流。
该电流相当于普通三极管的基极电流，因此将被放大（1+ β ）倍，所以光敏三极管具有比光敏二极管更高的灵敏度。
实验目的：1、了解光敏三极管光电特性，当光电管的工作偏压一定时，光电管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。
2、当入射光的照度（或通量）一定时，光电管输出的光电流与偏压的关系（伏安特性）。
实验步骤：见讲义下图为光敏晶体管的光照特性曲线。
它给出了光敏晶体管的输出电流Ic 和照度Ee 之间的关系。
从图中可以看出它们的曲线近似地可以看作是线性关系。
下图为锗光敏晶体管的伏安特性曲线.光敏晶体管在不同照度Ee 下的伏安特性，就象一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。
只要将入射光在发射极与基极之间的PN 结附近所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏晶体管看成一般的晶体管。
光敏晶体管的伏安特性六、光敏三极管的光谱响应特性一、实验原理：光电器件的灵敏度是入射辐射波长的函数。
以功率相等的不同波长的单色辐射入射于光电器件，其光电信号与辐射波长的关系为光电器件的光谱响应。
实验二、光敏二(三)极管特性实验报告
光敏二（三）极管特性试验一、实验目的了解光敏二极管的光照特性和光敏三极管的光谱特性及伏安特性等基本特性。
二、实验原理略三、需用器件与单元主机箱、安装架、普通光源、各种滤光镜、光电器件实验（一）模板、0~12V可调直流电压源、-12V~+12V可调直流电压源、光敏二极管和光敏三极管四、实验步骤1、光敏二极管光照特性的测试光敏二极管工作电压为5V（某定值）时，它的光电流I随光照度E变化而变化。
按图正确连接实验装置后，根据表4-1测量数据并作I—E曲线图4-1。
分析：在一般加了反向偏压的情况下，只要偏置电压达到某值，扩散电流被抑制，输出电流为光电流和反向饱和电流之和。
当光照度E达到一定大小时，反向饱和电流远小于光电流可忽略不计。
因此，可认为光电流与光照度成线性关系。
由图4-1可知，当E大于或等于50Lx时，I—E曲线可近似认为成线性。
2、光敏三极管的光谱特性测试光敏三极管在一定偏置电压下，对等能量但波长不同的光源所产生的光电流大小不同。
本实验易某功率为基准，更换光源前端盖的滤光片获得不同波长的光源。
按图正确连线后，测量不同波长的光源以相同功率照射光敏三极管时的电流值，填入表5-1并作曲线图5-1。
分析：光敏三（二）极管的光谱特性主要取决于所采用材料的禁带宽度，同时也与结构工艺密切相关。
对不同材料构成的器件一般有特定一个光谱响应峰值，在此峰值外的波段区光电流迅速衰减。
由图5-1可知，本实验所用光敏三极管的光谱响应峰值应大于600nm，位于长波段区。
3、光敏三极管的伏安特性测试分析：在理论上，光敏三极管的伏安特性有两个特点：（1）、在光照度低时，伏安特性比较均匀，而随着光照度增加，曲线变密。
这是因为电流放大倍数与光照度有关，随着照度的增加，放大倍数下降，导致光电流下降；在强光照度下，光电流与照度不呈线性。
虽然本实验所取照度差值不大，但观察表5-2在相同电压下，将10Lx与20Lx的光电流差值跟20Lx与30Lx的作比较，会发现随着光照度从10Lx增大倒30Lx过程中，电流增大差值减小，即电流放大倍数下降。
[经典]光敏三极管特征测试
![[经典]光敏三极管特征测试](https://img.taocdn.com/s3/m/2afe4d04a200a6c30c22590102020740be1ecdff.png)
实验三光敏三极管特性测试一:实验原理：光敏三极管是具有NPN或PNP结构的半导体管，结构与普通三极管类似。
但它的引出电极通常只有两个，入射光主要被面积做得较大的基区所吸收。
光敏三极管的结构与工作电路如图（11）所示。
集电极接正电压，发射极接负电压。
二:实验所需部件：光敏三极管、稳压电源、各类光源、电压表（自备4 1/2位表）、微安表、负载电阻三:实验步骤：1、判断光敏三极管C、E极性，方法是用万用表欧姆20M测试档，测得管阻小的时候红表棒端触脚为C极，黑表棒为E极。
2、暗电流测试：按图（11）接线，稳压电源用±12V，调整负载电阻RL阻值，使光敏器件模板被遮光罩盖住时微安表显示有电流，这即是光敏三极管的暗电流，或是测得负载电阻RL上的压降V暗，暗电流LCEO=V暗/RL。
（如是硅光敏三极管，则暗电流可能要小于10-9A，一般不易测出。
3、光电流测试：取走遮光罩，即可测得光电流I光，通过实验比较可以看出，光敏三极管与光敏二极管相比能把光电流放大（1+HF E）倍，具有更高的灵敏度。
1、伏安特征测试：光敏三极管在给定的光照强度与工作电压下，将所测得的工作电压Vce与工作电流记录，工作电压可从+4V~+12V变换，并作出一组V/I曲线。
2、光谱特性测试：对于一定材料和工艺制成的光敏管，必须对应一定波长的入射光才有响应。
按图（11）接好光敏三极管测试电路，参照光敏二极管的光谱特性测试方法，分别用各种光照射光敏三极管，测得光电流，并做出定性的结论。
3、光电特性测试：图（12）光敏三极管的温度特性图（13）光敏三极管的光电特性曲线在外加工作电压恒定的情况下，照射光通量与光电流的关系见图（13），用各种光源照射光敏三极管，记录光电流的变化。
4、温度特性测试：光敏三极管的温度特性曲线如图（12）所示，试在图（11）的电路中，加热光敏三极管，观察光电流随温度升高的变化情况。
思考题：光敏三极管工作的原理与半导体三极管相似，为什么光敏三极管有两根引出电极就可以正常工作？光敏三极管对不同光谱及光强的响应一:实验原理：在光照度一定时，光敏三极管输出的光电流随波长的改变而变化，一般说来，对于发射与接收的光敏器件，必须由同一种材料制成才能有此较好的波长响应，这就是光学工程中使用光电对管的原因。
实验4：光敏三极管特性实验
实验4：光敏三极管特性实验光敏三极管特性实验（一）实验目的（1）了解光敏三极管结构与工作原理。
（2）掌握光敏三极管性能、特性的测试方法。
（二）实验器件与单元CSY2000G光电传感器实验台、光电器件实验（一）模板、光敏三极管、光源、滤色镜、照度计模板、光照度计探头（三）基本原理在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用晶体三极管的电流放大作用，用Ge或Si单晶体制造NPN或PNP型光敏三极管。
其结构使用电路及等效电路如图1所示。
图1 光敏三极管结构及等效电路光敏三极管可以等效一个光电二极管与另一个一般晶体管基极集电极并联：集电极-基极产生的电流，输入到共发三极管的基极在放大。
不同之处是，集电极电流（光电流）有集电结上产生的iφ控制。
集电极起双重作用；把光信号变成电信号起光电二极管作用；使光电流再放大起一般三极管的集电结作用。
一般光敏三极管只引出E、C两个电极，体积小，光电特性是非线性的，广泛应用于光电自动控制作光电开关应用。
（四）实验步骤1.光敏三极管伏安特性光敏三极管在不同的照度下的伏安特性就象一般晶体管在不同的基极电流输出特性一样。
光敏三极管把光信号变成电信号。
（1）将图3-1中的光敏二极管换成光敏三极管，按图接线，（注意接线孔颜色相接主机箱电压表Vcc光敏器件光敏接收器件或光源光电器件实验（一）接主机箱可调0-5v+0-5V可调光敏器件输入光敏接收器件硅光电池接主机箱电流表光敏二极管主机箱遮光筒光源+0-12V可调升降杆升降固定螺钉移块图3-1光敏二极管实验对应）主机箱的电流表的量程在实验过程需要进行切换，从μA到mA 档，电压表的量程为20v档。
（2）首先慢慢调节0～12V光源电压,使光源的光照度在某一照度值（2、4、6、8 lX）,再调节主机箱0-5v电源改变光敏三极管的电压,测量光敏三极管的输出电流和电压。
填入表1～表4，并作出一定光照度下的光敏三极管的伏安特性曲线（可多做几组族线）表1 在2lX照度下U1(V) I1(mA) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 表2 在4lX照度下U1(V) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 I1(mA) 表3 在6lX照度下U1(V) I1(mA) 0 0.5 1.0 1.5` 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 表4 在8lX 照度下U1(V) I1(mA) 0 I(mA)外加电压(V)图2 光敏三极管伏安特性实验曲线 2.光敏三极管的光照特性测量将图3-1中的光敏二极管换成光敏三极管接线（注意接线孔的颜色相对应），测量光敏三极管的暗电流和亮电流。
光敏三极管的主要特性和参数
光敏三极管的主要技术特性及参数1、光谱特性光敏三极管由于使用的材料不同，分为错光敏三极管和硅光敏三极管，使用较多的是硅光敏三极管。
光敏三极管的光谱特性与光敏二极管是相同的。
2、伏安特性光敏三极管的伏安特性是指在给定的光照度下光敏三极管上的电压与光电流的关系。
光敏三极管的伏安特性曲线如图下图所示。
3、光电特性与光照度之间的关光敏三极管的光电特性反映了当外加电压恒定时，光电流IL系。
下图给出了光敏三极管的光电特性曲线光敏三极管的光电特性曲线的线性度不如光敏二极管好，且在弱光时光电流增加较慢。
4、温度特性温度对光敏三极管的暗电流及光电流都有影响。
由于光电流比暗电流大得多，在一定温度范围内温度对光电流的影响比对暗电流的影响要小。
下两图中分别给出了光敏三极管的温度特性曲线及光敏三极管相对灵敏度和温度的关系曲线。
5、暗电流ID在无光照的情况下，集电极与发射极间的电压为规定值时，流过集电极的反向漏电流称为光敏三极管的暗电流。
6、光电流IL在规定光照下，当施加规定的工作电压时，流过光敏三极管的电流称为光电流，光电流越大，说明光敏三极管的灵敏度越高。
7、集电极一发射极击穿电压VCE在无光照下，集电极电流IC为规定值时，集电极与发射极之间的电压降称为集电极一发射极击穿电压。
8、最高工作电压VRM在无光照下，集电极电流Ie为规定的允许值时，集电极与发射极之间的电压降称为最高工作电压。
9、最大功率PM最大功率指光敏三极管在规定条件下能承受的最大功率。
10、峰值波长λp当光敏三极管的光谱响应为最大时对应的波长叫做峰值波长。
11、光电灵敏度在给定波长的入射光输入单位为光功率时，光敏三极管管芯单位面积输出光电流的强度称为光电灵敏度。
12、响应时间响应时间指光敏三极管对入射光信号的反应速度，一般为1X10-3---1X10-7S。
13、开关时间1.脉冲上升时间t:光敏三极管在规定工作条件下调节输入的脉冲光，使光敏三τ极管输出相应的脉冲电流至规定值，以输出脉冲前沿幅度的10%-90%所需的时间。
光敏三极管的识别与检测
光敏三极管的识别与检测展开全文光敏三极管是在光敏二极管的基础上产生的一种具有放大功能的光敏器件，在电路中多用VT 表示。
常见的光敏三极管的实物外形和电路符号如下图所示。
1．光敏三极管的分类与特点光敏三极管按构成可分为 NPN 型和 PNP 型两种，按放大能力光敏三极管可分为普通型和达林顿型两种。
光敏三极管的工作原理可等效为光敏二极管和普通三极管的组合，如下图所示。
如图中所示，b、c 极间的 PN 结就相当于一个光敏二极管，有光照时，光敏二极管导通，由其产生的导通电流I L 输入到三极管的b极，使三极管导通，它的c 极流过的电流就是c 极电流I c（βI L）。
由于光敏三极管的b极输入的是光信号，所以它的外部仅有c、e极两个引脚。
2．光敏三极管的主要参数（1）最高工作电压U ceo最高工作电压是指在无光照的状态下，c、e 极间漏电流未超过规定电流（0.5μA）时，光敏三极管所允许施加的最高工作电压，范围通常在10～50V。
下标中的“o”表示光敏三极管的 b 极开路。
（2）暗电流I D暗电流是指光敏三极管在无光照时c、e 极间的漏电流，一般小于1μA。
（3）光电流βI L光电流是指在有光照时光敏三极管的 c 极电流，一般为几毫安。
（4）最大允许功耗P cm最大允许功耗是指光敏三极管在不损坏的前提下所能承受的最大功耗。
3．光敏三极管的检测（1）光敏三极管引脚的识别普通光敏三极管靠近管键（外壳上突出部位）的引脚或者比较长的引脚为e 极，达林顿型光敏三极管靠近外壳平口的引脚是 c 极。
（2）光敏三极管暗电阻的检测首先，用黑胶布或黑纸片将光敏三极管的受光窗口包住，再将万用表置于“R×1k”挡，测c、e 极间的正、反向电阻，阻值都应为无穷大。
若有阻值，说明其漏电；若阻值为 0，说明其已击穿。
（3）光敏三极管亮电阻的检测首先，让光线照到光敏三极管的受光窗口上，再将万用表置于“R×1k”挡，用黑表笔接c 极，红表笔接e极，测c、e 极间的正、反向电阻，阻值应为10～30kΩ。
光电三极管的测量方法
光电三极管的测量方法光电三极管是一种常见的光电转换器件，它通过光电效应将光能转换成电能。
在实际应用中，我们经常需要对光电三极管进行测量和测试，以获取一些关键参数信息。
下面我们将详细介绍一下光电三极管的测量方法。
首先介绍一下常见的光电三极管测量参数。
光电三极管的主要性能参数包括光敏电流、光敏电阻、响应频率和光电转换效率。
其中，光敏电流是指在光照条件下，三极管从发射极到集电极的电流；光敏电阻是指在光照条件下，三极管的发射极与集电极之间的电阻；响应频率是指光电三极管对光信号变化的响应能力；光电转换效率是指光电三极管将光能转化成电能的效率。
首先是光敏电流的测量。
测量光敏电流可以使用数字多用表，将其选择为电流档位，然后连接测试线，一个接到光电三极管的发射极，另一个接到光电三极管的集电极。
然后，在恒定的光照条件下，测量光敏电流的数值即可。
其次是光敏电阻的测量。
测量光敏电阻需要使用恒流源，将其接到光电三极管的发射极和集电极之间，然后使用数字多用表将其选择为电阻档位，分别连接到光电三极管的发射极和集电极。
在恒定的光照条件下，光敏电阻的数值即为测量结果。
导通测试是判断光电三极管是否工作正常的一种方法。
将两个测试线连接到光电三极管的发射极和集电极，然后将数字多用表选择为导通档位，此时，如果光电三极管正常工作，测试线之间会发出蜂鸣声。
响应频率的测量则需要使用信号源和示波器。
首先将信号源连接到光电三极管的发射极和集电极，设置合适的信号频率和幅度。
然后将示波器的输入线分别连接到光电三极管的发射极和集电极，观察信号波形的变化情况即可得到光电三极管的响应频率。
最后是光电转换效率的测量。
测量光电转换效率的方法有多种，其中一种简单的方法是将光电三极管放置在一个恒定的光照条件下，然后通过测量光敏电流和光功率的对比计算光电转换效率。
光功率可以通过将光线照射到一个功率仪器上进行测量。
需要注意的是，在测量光电三极管时，应该保持光照条件的稳定，以免影响测量结果。
1.2.3.4光敏二极管三极管
实验一光电基础知识实验一、实验目的通过实验使学生对光源，光源分光原理、光的不同波长等基本概念有具体认识。
二、基本原理本实验中备有普通光源和激光光源。
普通光源（白炽灯）光谱为连续光谱( 白炽灯的另一个特性是做灯丝的钨有正阻特性，工作时的热电阻远大于冷态时的电阻，在灯的启动瞬时有较大的合上主机的总电源开关。
2．松开图1－1中光源或三棱镜的升降固定螺钉，调节高度使光束对准三棱镜，转动三棱镜座使三棱镜毛面在后面，二个工作面（光面）的棱在前面。
然后调节涡杆角度使折射的投射面（狭缝端盖）上出现清晰的光谱。
如果光谱不清晰可轻微旋转光源罩（灯丝方向）和松开升降杆固定螺钉转动一个角度（光束方向）使光束对准三棱镜的工作面﹙要点:光束对准棱镜工作面﹑灯丝方向﹚。
3、关闭主机总电源开关。
将图1-1中的普通光源取下，换上半导体激光源（旋下前端盖小孔），将激光源与主机激光电源相应连接﹙注意颜色－极性﹚。
打开主机总电源开关，根据步骤2调节观察投射面现象（单色性）。
五、思考题1．解释实验现象。
2．半导体激光器的特性有哪些？半导体激光器的发散角一般为5º～10º,你如何利用实验装置和直尺完成最简易的发散角测量实验方法。
实验二 光敏电阻实验一、 实验目的：了解光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。
二、 基本原理：在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。
光电导效应是半导体材料的一种体效应。
光照愈强，器件自身的电阻愈小。
基于这种效应的光电器件称光敏电阻。
光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。
三、 需用器件与单元：主机、安装架、发光二极管光源、光敏电阻探头、光照度计及探头、分光装置。
四、 实验步骤：1、亮电阻和暗电阻测量（1）图2-1是光敏电阻实验原理图（2）按图2-2光照度实验安装接线。
将照度计探头与主机小面板上照度计显示表Vi 口相连接。
实验三 光敏三极管特性实验
实验三：光敏三极管特性实验一、实验目的：.1、熟悉光敏三极管的结构和作用原理；2、了解光敏三极管的特性，当工作偏压一定时，光敏三极管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。
二、实验原理：光敏三极管是在光电二极管的基础上发展起来的，它和普通的晶体三极管相似——具有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路的电流控制，还受光的控制。
所以光敏三极管的外形有光窗。
有三根引线的也有二根引线的，管型分为PNP型和NPN型两种光敏三极管，NPN型称3DU型光敏三极管，PNP 型称3CU型光敏三极管。
现以3DU型为例说明硅光敏三极管的结构和作用原理，如图3-1所示。
以N 型硅片作为衬底，扩散硼而形成P型，再扩散磷而形成重掺杂N+层，并涂以SiO2作为保护层。
在重掺杂的N+侧开窗，引出一个电极并称作“集电极c”，由中间的P型层引出一个基极b，也可以不引出来（由于硅光敏三极管信号是以光注入，所以一般不需要基极引线），而在N型硅片的衬底上引出一个发射e，这就构成一个光敏三极管。
图3-1 3DU型光敏三极管结构原理图及符号硅光敏三极管的工作原理：工作时各电极所加的电压与普通晶体管相同，即需要保证集电极反向偏置，发射极正偏置，由于集电极是反偏置，在结区内有很强的内建电场，对3DU型硅三极管来说，内建电场的方向是由c到b，与硅光电二极管工作原理相同，如果有光照到基极--集电极上，能量大于禁带宽度的光子在结区内激发出光生载流子-电子空穴对，这些载流子在内建电场的作用下，电子流向集电极，空穴流向基极，相当于外界向基极注入一个控制电流I b=I p（发射极是正向偏置和普通晶体管一样有放大作用）。
当基极没有引线，此时集电极电流：I c=β I b=β I p=S E·E·β式中β为晶体管的电流增益系数；E为入射照度；S E为光电灵敏度。
由此可见，光敏三极管的光电转换部分是集-基结区内进行，而集电极、基极、发射极又构成了一个有放大作用的晶体管。
光敏三极管特性实验误差分析
光敏三极管特性实验误差分析
光敏三极管特性实验常见的误差包括仪器误差、操作误差和环境误差。
1. 仪器误差：由于光敏三极管的灵敏度较高,所以在实验过程中,对于仪器的精度要求也相应较高。
仪器误差包括测量误差和仪器本身的误差,如示波器和万用表等仪器的精度、灵敏度、分辨率等。
2. 操作误差：实验操作过程中的疏忽和错误也会对实验结果造成一定的误差。
例如未及时校准仪器、测量值的读取不准确、实验操作过程中的误操作等。
3. 环境误差：实验环境因素也会对实验结果造成影响,例如光线强度、温度和湿度等。
这些环境因素变化可能会造成光电元件的灵敏度改变,从而影响实验结果。
因此,在进行光敏三极管特性实验时,应该注意仪器的选择和使用,实验操作的准确性和规范性,以及控制环境因素的稳定性,以减少实验误差的发生。
同时需要对实验结果进行多次实验和数据处理,以提高实验数据的准确性。
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实验三光敏三极管特性测试
一:实验原理：
光敏三极管是具有NPN或PNP结构的半导体管，结构与普通三极管类似。
但它的引出电极通常只有两个，入射光主要被面积做得较大的基区所吸收。
光敏三极管的结构与工作电路如图（11）所示。
集电极接正电压，发射极接负电压。
二:实验所需部件：
光敏三极管、稳压电源、各类光源、电压表（自备4 1/2位表）、微安表、负载电阻
三:实验步骤：
1、判断光敏三极管C、E极性，方法是用万用
表欧姆20M测试档，测得管阻小的时候红表
棒端触脚为C极，黑表棒为E极。
2、暗电流测试：
按图（11）接线，稳压电源用±12V，调整
负载电阻RL阻值，使光敏器件模板被遮光罩盖
住时微安表显示有电流，这即是光敏三极管的暗
电流，或是测得负载电阻RL上的压降V暗，暗
电流LCEO=V暗/RL。
（如是硅光敏三极管，则
暗电流可能要小于10-9A，一般不易测出。
3、光电流测试：
取走遮光罩，即可测得光电流I光，通过实验比较可以看出，光敏三极管与光敏二极管相比能把光电流放大（1+HFE）倍，具有更高的灵敏度。
1、伏安特征测试：
光敏三极管在给定的光照强度与工作电压下，将所测得的工作电压Vce与工作电流记录，工作电压可从+4V~+12V变换，并作出一组V/I曲线。
2、光谱特性测试：
对于一定材料和工艺制成的光敏管，必须对应一定波长的入射光才有响应。
按图（11）接好光敏三极管测试电路，参照光敏二极管的光谱特性测试方法，分别用各种光照射光敏三极管，测得光电流，并做出定性的结论。
3、光电特性测试：
图（12）光敏三极管的温度特性图（13）光敏三极管的光电特性曲线
在外加工作电压恒定的情况下，照射光通量与光电流的关系见图（13），用各种光源照射光敏三极管，记录光电流的变化。
4、温度特性测试：
光敏三极管的温度特性曲线如图（12）所示，试在图（11）的电路中，加热光敏三极管，观察光电流随温度升高的变化情况。
思考题：光敏三极管工作的原理与半导体三极管相似，为什么光敏三极管有两根引出电极就可以正常工作？
光敏三极管对不同光谱及光强的响应
一:实验原理：
在光照度一定时，光敏三极管输出的光电流随波长的改变而变化，一般说来，对于发射与接收的光敏器件，必须由同一种材料制成才能有此较好的波长响应，这就是光学工程中使用光电对管的原因。
二:实验所需部件：
光敏三极管、发光二极管（包括红外发射管、各种颜色的LED）、试件插座、直流稳压电源、电压表（自备4 1/2位）
三:实验步骤：
1、按图（14）接好光敏三极管测试电路，电路中的光敏三极管为红外接收管，电
路中的光源采用红外发光二极管，必须注意发光二极管的接线方向。
发光二极管的光都是通过顶端的透镜发射的，因此实验时必须注意二极管与三极管的相对位置。
(顶端透镜相对)
2、接好如图（15）所示的发光二极管电路，注意发光二极管限流电阻阻值的调节，
发光二极管可插在试件插座上。
实验中发光电路可用多种颜色的LED。
3、用黑色胶管将发光二极管与光敏三极管对顶相连，并用遮光罩将它们罩住，如
果光谱一致的话则测试电路输出端信号变化较大，反之则说明发射与接收不配对，需更换发光源。
4、调整发光二极管发光强度（可调节电位器）或改变与光敏管的相对位置，重复
上述实验。
四:注意事项：
发光二极管限流电阻一定不能太小，否则将损坏发光源。