光电元件的基本应用电路(精)
光电器件及应用
任务１认识光敏电阻的应用电路及产品
• 五、火焰检测报警器 • 火焰检测报警器是当物质燃烧时， 在产生烟雾和放出大量气体时，
也会产生可见或不可见的光辐射。 该报警器也称为感光式火灾探测 器， 是用于响应火灾的光特性， 即感应火焰燃烧的光照强度和火焰 的闪烁频率， 如图２ －７ 所示。 • 六、光敏电阻的特点 • 优点: 光敏电阻具有光谱特性好、允许的光电流大、灵敏度高、使用 • 寿命长、体积小、无极性、使用方便等优点， 所以应用广泛。 此外 ， 许多光敏电阻对红外线敏感， 适宜在红外线光谱区工作。 • 缺点: 响应时间长， 频率特性差， 强光线性差， 受温度影响大。 型 号相同的光敏电阻参数参差不齐， 并且由于光照特性的非线性， 不 适宜在测量要求线性的场合工作， 常用作开关式光电信号的传感元 件。
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任务１认识光敏电阻的应用电路及产品
• (３) 在明暗环境发生变化的情况下， 对比电路结构和光敏电阻在电 路中的工作情况。
• (４) 在规定课时内完成几个应用电路的认识。
• 相关知识
• 一、光敏电阻调光电路 • 光控调光电路工作原理是当周围光线变弱时引起光敏电阻ＲＧ 的阻
值增加， 使加在电容Ｃ 上的分压上升， 进而使可控硅的导通角增大 ， 达到增大照明灯两端电压的目的； 反之， 若周围的光线变亮， 则 ＲＧ 的阻值下降，导致可控硅的导通角变小， 照明灯两端的电压也 同时下降， 使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制， 如图２ －２ 所示。
具有放大功能。 目前的光电三极管是采用硅材料制作而成的。 这是 由于硅元件较锗元件有小得多的暗电流和较小的温度系数。 硅光电 三极管是用Ｎ 型硅单晶做成Ｎ － Ｐ － Ｎ 结构的。 管芯基区面积做 得较大， 发射区面积却做得较小， 入射光线主要被基区吸收。
电子技术基础教程第9章光电子器件及其应用优选全文
光敏电阻将光的强弱变化转变为电阻值的差异，从而
可以由流过电流表的不同电流直接显示亮度。其中R1、 R2用于调节表面刻度，RW用于控制表头的灵敏度。
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（2）红外测温仪的前置放大电路
调制光入射光敏电阻后转化为电信号，然后送放大
器进行放大。输出uO的大小即可反映温度的高低。
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光电耦合器件：光电器件与电光器件的组合。
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9.1 发光二极管（LED）
9.1.1 发光二极管的工作原理 1.发光二极管的外形、电路符号和伏安特性
外形图：
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电路符号和伏安特性
•LED的正向工作电压UF一般为1.5～3V； •反向击穿电压一般大于5V；
•正向工作电流IF为几毫安到几十毫安，且亮度随IF的增加而
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9.2.1 光电器件及其应用
箭头与
LED符号
1.光电二极管外形、电路符号及工作原理 的区别
外形
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光导模式
电路符号
光伏模式
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2.光电二极管的应用
（1）光电二极管的简单应用电路
光照射，2CU导 通，有电压输出
光照射2CU, VT导通， KA吸合。
简单光控电路
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光控继电器电路
增大；
•发光二极管正向工作电压的大小取决于制作材料；
•不同的半导体材料及工艺使发光二极管的颜色、波长、亮度、
光功率均不相同。
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2EF系列发光二极管的主要参数
型号
工作 电流
IF/mA
正向 发光 电压 强度
光电探测器件典型应用
（2） 测量精度
L
S0
1
N1
S0
2
N 2
显然，测量精度与CCD的像元长度S0、光学系统的放大倍率β等参 数有关。
3.测量速度
线阵CCD测量周期为其转移脉冲SH的周期T，它由所选线阵 CCD的像元数N及驱动频率f决定，
T (N Nd) f
式中，Nd为大于线阵CCD虚设单元的任意数（由设计驱动器者 决定）。显然，N与Nd值越大，SH的周期T越长，而提高驱动 频率f将缩短SH的周期T，提高测量速度。
L
l0
(
N1S0
1
N2S0
2
)
式中，β1与β2分别为两个探测器光学成像物镜的横向放大倍率，S0 为CCD像敏单元长，式中的正负号要根据CCD的安装方向确定。
2.测量范围与测量精度 （1）测量范围
L
l0
(
N1S0
1
N2S0
2
)
钢板宽度的测量范围与两探测器的中心距l0有关，即与探测 器安装架的调整与锁定方式有关。钢板的宽度L直接与l0有关， 若l0可以大范围的调整与锁定，系统的测量范围将会很大。另外， 宽度的测量范围还与两探测器成像物镜的横向放大倍率β1与β2 有关，与所选用的CCD像敏单元长及像元数N等参数有关。
严格的方波输出。当R1=R2时，输出为方波信号。其输
出频率为：
1
1
f
VCC
T1 T2 2R1C1 ln 2
R2
D
R1 7 8 4
NE555 3
6
A
2 15
R1 5.6K，R2 5.6K，C1 0.1uF
VO
C1
f 1.44 2R1C1 1.3KHZ
mos开关电路 光电
mos开关电路光电1.引言1.1 概述光电器件是一种能够将光信号转换为电信号或者电信号转换为光信号的器件。
光电器件的发展史可以追溯到19世纪末，伴随着光电效应的发现，人们开始深入研究和应用光电器件。
光电器件的应用范围非常广泛，涉及到通信、能源、医疗、环保等各个领域。
本文将重点介绍一种应用广泛、性能优越的光电器件——MOS开关电路。
MOS开关电路是一种基于金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor, MOS)结构的开关电路。
它利用了MOS 结构的特性，通过控制栅极电压来控制电流的通断状态。
相比传统的开关电路，MOS开关电路具有体积小、功耗低、速度快等优点。
本文将首先介绍光电器件的基本原理和种类，然后详细探讨MOS开关电路的工作原理和性能特点。
通过对其原理和特点的分析，读者可以更全面地了解MOS开关电路的工作机制和应用领域。
最后，本文将对MOS开关电路的研究进展进行总结，并展望其在未来的应用前景。
希望通过本文的介绍和分析，能够为读者对光电器件和MOS开关电路的理解提供一定的帮助，并促进相关领域的研究和应用的进一步发展。
1.2文章结构文章结构部分主要介绍了文章正文的组成和内容安排。
正文部分分为两个小节，分别是光电器件介绍和MOS开关电路原理。
在光电器件介绍部分，将介绍与光电器件相关的基本概念、原理和分类等内容。
可以探讨光电器件在电路中的应用以及其特点和优势。
在MOS开关电路原理部分，将详细介绍MOS开关电路的工作原理和基本结构。
可以讨论MOS开关电路的特点和优缺点，以及在实际应用中的具体应用场景和注意事项。
通过对光电器件介绍和MOS开关电路原理的详细阐述，读者可以全面了解光电器件和MOS开关电路的基本原理和应用。
此外，在大纲中还包括引言部分，包括概述、文章结构和目的等内容，以及结论部分，包括总结和应用前景等内容。
整篇文章的结构清晰明了，逻辑性强，能够帮助读者更好地理解和掌握有关mos开关电路和光电的知识。
光耦常见电路
光耦常见电路
光耦合器（光耦）是一种常用的电子元件，用于电气信号和光信号之间的隔离和传递。
它由光发射器和光接收器组成，通过光信号的发射和接收，实现输入和输出电路之间的电气隔离。
以下是几种常见的光耦合器电路：
1.光电晶体管（Phototransistor）电路：该电路将光发射器
与晶体管连接，以实现电气信号的隔离和传递。
光发射器
发出的光可以激活光电晶体管，使其产生电流，从而实现
输入和输出电路之间的隔离。
2.光敏二极管（Photodiode）电路：光敏二极管是一种用于
检测光信号的光电探测器。
它可以将接收到的光信号转换
为电流或电压输出。
在电路中，光敏二极管通常与放大器
或其他电路元件结合使用，以实现隔离和信号放大的功能。
3.光耦合继电器电路：光耦合继电器是一种将光耦合器和继
电器相结合的装置。
它具有继电器的开关功能和光耦合器
的电气隔离功能。
通过控制光耦合器的光发射器，能够控
制继电器的开关状态，实现电气信号的隔离和传递。
4.光耦合隔离放大器电路：该电路将光耦合器与放大器相结
合，实现电气信号的隔离和放大。
通过光发射器将输入信
号转换为光信号，然后通过光接收器将光信号转换回电信
号，并经过放大器放大，实现输入和输出电路之间的电气
隔离和信号放大。
此外，还有其他类型的光耦合器电路，例如光耦合比较器、光耦合开关等，根据具体的应用需求选择适合的光耦合器电路。
光耦合器在工业控制、通信设备、医疗设备等领域具有广泛的应用。
光电传感器典型电路工作原理
光电传感器典型电路工作原理1. 概述光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的器件，广泛应用于各种测量和控制系统中。
其基本原理是利用光敏元件对入射光的响应产生电流或电压信号，通过对这些信号的处理和分析，可以实现对光强、颜色等参数的测量和判断。
2. 典型组成一个典型的光电传感器通常由以下几个基本组成部分构成： - 光源：产生入射到被测物体上的光线； - 光敏元件：接收并响应入射到其表面的光线，并产生相应的电流或电压信号； - 信号处理电路：对从光敏元件获得的信号进行放大、滤波、转换等处理； - 输出接口：将处理后的信号输出给外部设备进行进一步分析或控制。
下面将详细介绍每个组成部分及其工作原理。
2.1 光源光源是指产生入射到被测物体上的可见光或红外线的装置。
常见的光源包括白炽灯、激光二极管（LED）、半导体激光器等。
根据不同的应用需求，可以选择适当的光源。
2.2 光敏元件光敏元件是将入射到其表面的光线转化为电流或电压信号的器件。
常见的光敏元件有： - 光电二极管（Photodiode）：利用内建电场在光照下产生电流； - 光电晶体管（Phototransistor）：通过光照改变晶体管的工作状态，从而改变其输出；- 光敏电阻（Photoresistor）：根据光照强度改变其阻值，从而改变电路中的电流或电压。
这些光敏元件在工作时都需要与其他器件组成特定的电路来实现对光信号的测量和判断。
2.3 信号处理电路信号处理电路用于对从光敏元件获得的微弱信号进行放大、滤波、转换等处理，以提高传感器的灵敏度和稳定性，并适应不同场景下的测量要求。
2.3.1 放大器放大器是信号处理电路中最常见、也最重要的部分之一。
它主要负责将光敏元件输出的微弱电流或电压信号放大到适合后续处理的范围内。
常见的放大器电路包括运算放大器（Op-Amp）和差分放大器等。
2.3.2 滤波器滤波器用于去除输入信号中的噪声或干扰，以提高传感器系统的抗干扰能力和稳定性。
光电转换简单电路
光电转换简单电路1. 光电转换的基本原理1.1 光电效应的发现1.2 光电效应的基本原理1.3 光电转换的应用领域2. 光电转换电路的基本组成2.1 光电转换元件2.2 光敏电阻2.3 光敏二极管2.4 光电管2.5 光电二极管2.6 光电晶体管3. 光电转换电路的工作原理及应用案例3.1 光敏电阻电路3.1.1 光敏电阻电路的工作原理3.1.2 光敏电阻电路的应用案例3.2 光敏二极管电路3.2.1 光敏二极管电路的工作原理3.2.2 光敏二极管电路的应用案例3.3 光电晶体管电路3.3.1 光电晶体管电路的工作原理3.3.2 光电晶体管电路的应用案例4. 光电转换电路的设计与优化4.1 电路的基本设计原则4.2 光电转换电路的参数选择4.3 光电转换电路的性能优化5. 光电转换电路在实际应用中的局限性与改进5.1 光电转换元件的选择限制5.2 光电转换电路的灵敏度与动态性能5.3 光电转换电路的温度影响5.4 光电转换电路的辐射环境适应性6. 光电转换电路的未来发展趋势6.1 新型光电转换元件的研究与应用6.2 智能化控制技术在光电转换电路中的应用6.3 光电转换电路的节能环保发展方向结论通过对光电转换简单电路的探讨，我们可以了解到光电效应的基本原理和光电转换电路的基本组成。
在应用方面，我们指出了光敏电阻电路、光敏二极管电路和光电晶体管电路的工作原理及应用案例。
此外，我们还讨论了光电转换电路的设计与优化方法，以及目前存在的局限性和改进方向。
最后，我们展望了光电转换电路的未来发展趋势，包括新型元件的研究与应用、智能化控制技术的应用以及节能环保的发展方向。
光电转换电路的发展将为现代科技和工业的各个领域提供更广阔的应用前景。
光电器件在光通信中的应用
光电器件在光通信中的应用一、引言光通信作为一种快速、高效、节能和安全的通讯技术，在现代社会中已经得到了广泛的应用。
而光电器件作为光通信的关键组成部分，为光通信的发展作出了巨大的贡献。
本文将重点介绍光电器件在光通信中的应用。
二、光电器件的基本原理光电器件是将光信号转换成电信号或将电信号转换为光信号的器件，是光通信的关键组成部分。
主要包括发光二极管、激光器、光电探测器、光电二极管等。
激光器是一种可以将低能量的电信号转换为高能量的光信号的器件，其基本原理是通过注入电流来激发激光放大效应，产生高能量的光信号。
发光二极管（LED）同样是将电信号转换为光信号的器件。
其原理是通过PN结发生注入注出，放射能量转换为光信号。
LED具有低功耗、长寿命等优点，在室内局域网和多媒体通信中有着重要的应用。
光电二极管同样是将光信号转换为电信号的器件。
当光线照射到光电二极管上时，被吸收的光子会把电子激发出来，形成电信号，从而实现光电转换。
光电探测器主要是将光信号转换成电信号进行数据传输。
现代通讯网络中，大多数采用光电探测器作为前端光电转换器，将光信号转换成电信号，再通过数字电路进行处理和传输。
三、光电器件在光通信中的应用1、传输光通信最基本的应用就是数据传输。
光电器件具有高速、高精度和低噪声的特点，能够在光通信系统中扮演重要的角色。
其中，激光器、LED和光电探测器是传输过程中最基本的器件。
激光器是实现光纤通信的核心元器件之一。
现在的光纤通信系统中，都是采用半导体激光器来产生光信号，其可靠性和功耗都得到了较好的保障。
同时，激光器较宽的谱带宽可以传输更多的数据，实现更高的数据传输速率。
在光通信系统中，LED也被广泛采用。
LED价格较低，容易被制造和使用，可以用于室内或短距离的光通信，但容易受到周围光环境的影响，因此在近距离通信和低速通信中应用较多。
光电探测器也是光通信中不可或缺的器件。
现代通讯网络中，大多数采用光电探测器作为前端光电转换器，将光信号转换成电信号，再通过数字电路进行处理和传输。
光电隔离电路常用元件
光电隔离电路常用元件一、基本概念1.光电隔离电路：光电隔离电路是一种用于隔离电路中的设备、系统、部件或物理连接的电路，其中利用光传感器和光信号处理器来隔离电气系统之间的信号传输和通信。
它通常会被应用在控制设备、传感器、通信设备之间，以及与人在操作过程中的电磁兼容性要求有关的应用中。
这些元件可以实现有效的电磁隔离，能够有效的防止电磁干扰的发生，保证其中各部件的安全性。
2.光电隔离器：光电隔离器是一种使用光信号进行电路之间的隔离的设备，它通过使用光学元件将电信号转换为可见光或红外光信号，然后再将其转换回电信号，实现电路之间的隔离。
该设备可以达到一定程度的阻抗隔离、高压隔离和变压器式隔离的效果，从而有效地防止电磁波的扩散。
二、常用元件1.光耦合器：光耦合器是利用光学原理使电路中的信号进行传输和隔离的元件，它可以实现放大、隔离、阻抗匹配和延迟等功能，具有稳定可靠的特性。
2.光电二极管：光电二极管又称为发光二极管，是一种集成电路元件，它可以将光信号转换成电信号，或将电信号转换成光信号。
通常，光电二极管可以用来实现电路之间的光电隔离，同时也可作为光源发光。
3.光电管：光电管是一种可实现光电隔离的装置，它可以将光信号转换成电信号，用以实现光电隔离的功能。
它通常由两部分组成：一个光探测部件，用来探测外界的光信号；另一个电动部件，用来将光信号转换为电信号，实现电路间的隔离。
4.光电放大器：光电放大器是一种利用光信号进行电信号的放大和隔离的装置，它可以实现电路之间的高阻抗隔离，并可以抑制电磁辐射的影响。
它可以将电信号转换成可见光或红外光信号，然后再将其转换回电信号，实现电路间的隔离和放大功能。
41 光电效应和光电器件精讲
（2）光谱特性
可见，当入射光的波长增加时，相对灵敏度要下降，这是因为光子能 量太小，不足以激发电子-空穴对。当入射光波长缩小时，相对灵敏 度也要下降，这是因为光子在半导体表面附近就被吸收，投入深度小， 在表面激发的电子-空穴对不能到达PN结。光敏二极管和光敏晶体管 对入射光的波长有一个响应范围。如锗管的响应范围在0.6m～1.8m 波长附近；而硅管的响应范围在0.4m～1.2m波长附近。
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（2）光照特性
指在外加一定电压时，光敏电阻的光电流与光强之间的关系 。可见，曲线非线性，故光敏电阻不宜做测量元件，而常在自动 控制中用做光电开关。
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（3）光谱特性
指在外加一定电压时，输出电流与入射光波长之间的关系。可见， 不同材料制造的光敏电阻其光谱特性差别很大，某种材料制造的光 敏电阻只对某一波长的入射光具有最高的灵敏度。故在选用光敏电 阻时要考虑光源的波长，以得到满意效果。
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3．光敏电阻的基本特性
（1）伏安特性 （2）光照特性
（3）光谱特性
（4）响应时间和频率特性 （5）温度特性
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（1）伏安特性
指在一定的光照下，加在光敏电阻两端的电压和光电流之间 的关系。可见，在给定的偏压情况下，光照度越大，光电流也就 越大；在一定光照度下，所加电压越大，光电流越大，且没有饱 和现象。但不能无限制地提高电压，在使用时光敏电阻受耗散功 率的限制，其两端的电压不能超过最高工作电压，图中虚线为允 许功耗曲线，由它可确定光敏电阻的正常工作电压。
光敏电阻的灵敏度易受潮湿的影响，因此要将光电导体严密封装 在带有玻璃的壳体中。
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光敏电阻具有灵敏度高，可靠性好及光谱特性好，精度高、体积 小、性能稳定、价格低廉等特点，广泛用于光探测和光自控领域，如： 照相机、验钞机、石英钟及各种光控动物玩具，光控灯饰等。
pd光电检测电路
pd光电检测电路光电检测电路（Photodetection Circuit）是一种能够将光信号转化为电信号的电路。
PD（Photodiode）光电二极管作为光电转换元件，广泛应用于光通信、光电测量、光电控制等领域。
本文将介绍PD光电检测电路的原理和应用。
一、光电检测电路的基本原理光电检测电路的基本原理是将光信号转化为电信号。
光信号通过PD光电二极管被吸收，产生电流信号。
为了测量该电流信号，需要将其转化为电压信号。
常见的电流-电压转换电路是采用电阻进行转换，通过欧姆定律，将电流转化为电压。
二、PD光电检测电路的组成PD光电检测电路主要由PD光电二极管、电阻和运放构成。
PD光电二极管负责将光信号转化为电流信号。
电阻用于转换电流信号为电压信号。
运放作为放大器，将信号放大后输出。
三、PD光电检测电路的应用PD光电检测电路广泛应用于光通信、光电测量和光电控制等领域。
1. 光通信在光通信系统中，PD光电检测电路用于接收来自光纤的光信号，将其转化为电信号后进行处理和放大。
这一过程中，PD光电检测电路的性能直接影响通信系统的传输质量和稳定性。
2. 光电测量PD光电检测电路在光电测量中具有重要应用。
例如，使用PD光电检测电路可以测量光源的亮度、光源的光谱分布等。
同时，PD光电检测电路也可以应用于光辐射剂量测量、光谱分析和光学成像等领域。
3. 光电控制PD光电检测电路可用于光电控制系统中，实现对光源的控制。
通过检测光信号的强度，可以根据设定阈值进行光源的开关控制。
这在一些自动化控制系统中具有重要意义。
四、PD光电检测电路的优化和改进为了提高PD光电检测电路的性能，可以采取以下优化和改进措施：1. 选择合适的PD光电二极管。
不同类型的PD光电二极管具有不同的特性，如暗电流、响应速度等，根据具体的应用需求选择合适的PD光电二极管。
2. 调整电阻数值。
电阻数值的选择对电流-电压转换和信号放大都具有影响，需要根据具体情况进行调整。
光电传感器典型电路工作原理
光电传感器典型电路工作原理光电传感器是一种利用光电效应将光信号转变为电信号的检测器件，广泛应用于自动控制、仪器仪表、光通信等领域。
其典型电路主要由光敏元件、放大器电路、滤波器电路等组成，其基本工作原理如下：1. 光敏元件光敏元件是光电传感器的核心部件，其主要功能是将光信号转化为电信号。
常用的光敏元件有光电二极管（Photodiode）、光敏晶体管（Phototransistor）、光敏电阻器（photoresistor）等。
在光敏元件中，光电二极管是最常用的一种。
它的基本结构与普通二极管相似，但是在其p-n 结上会有特殊的抗反射涂层或者透镜，它们主要是用来集中光线并提高光电转换效率。
当光照射在光电二极管上时，形成的光子会击穿p-n 结形成电子-空穴对，从而激发出一个电荷载流子，产生电流信号输出。
2. 放大器电路为了提高光电传感器的信噪比和增益，需要添加放大器电路对输出信号进行放大。
常用的放大器电路有共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
共射放大器被广泛应用在光电传感器中。
在共射放大器中，光敏元件被作为输入信号引入，它的输出被反馈到晶体管基极上，通过放大器电路进行放大，输出到输出端口。
3. 滤波器电路滤波器电路主要用于去除输出信号中的噪声和干扰。
常用的滤波器电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
在光电传感器中，一般采用低通滤波器对输出信号进行滤波。
低通滤波器可以去除高频噪声，保留输出信号中的低频分量，从而提高信噪比和稳定性。
光电传感器典型电路主要由光敏元件、放大器电路、滤波器电路等组成。
当光敏元件受到光照射时，便会产生电荷载流子，经过放大器电路进行放大后输出到输出端口。
滤波器电路则可以去除噪声和干扰，提高输出信号的质量和稳定性。
除了基本的光电传感器电路，还存在一些特殊的光电传感器电路，用于不同的应用场景。
1. 线性变化电路线性变化电路可以将输入光强的线性变化转化为输出电压的线性变化。
光电检测技术常用器件及应用
3、数字、文字以及图像显示
七段式数码管 14划字码管 文字显示器的内部接线
4、显示器
彩色大面积显示设备，如电子商标及大屏幕显示
LCD
LCD 液晶屏是 Liquid Crystal Display 的简称， LCD 的构造是在 两片平行的玻璃 当中放置液态的 晶体，两片玻璃 中间有许多垂直 和水平的细小电 线，透过通电与 否来控制杆状水 晶分子改变方向， 将光线折射出来 产生画面。
发光二极管的发光机理
发光二极管 （即LED）是一种 注入电致发光器件， 它由P型和 N型半 导体组合而成。其 发光机理常分为PN 结注入发光与异质 结注入发光两种。
1. PN结注入发光
1、制作半导体发光二极管的材料是掺杂的，热平 衡状态下的N区很多自由电子，P区有很多多空穴。 2、当加以正向电压时，N区导带中的电子可越过PN 结的势垒进入P区。P区的空穴也向N区扩散 3、于是电子与空穴有机会相遇，复合发光。由于 空穴迁移率低于自由电子，则复合发光主要发生在 p区。 光的颜色（波长）决定于材料禁带宽度Eg，光的强 弱与电流有关
4. 寿命
发光二极管的寿命定义为亮度降低到原有亮 度一半时所经历的时间。二极管的寿命一般都很 长，在电流密度小于lA/cm2时，一般可达106h， 最长可达109h。随着工作时间的加长，亮度下降 的现象叫老化。电流密度大，老化快。
LED特点
1、 LED辐射光为非相干光，光谱较宽，发散角较大。 2、 LED的发光颜色丰富，通过选用不同的材料，可以实 现各种发光颜色。如采用GaP:ZnO或GaAaP材料的红色 LED，GaAaP材料的橙色、黄色LED，以及GaN蓝色LED 等。 3、LED的辉度高。随着各种颜色LED辉度的迅速提高，即 使在日光下，由LED发出的光也能视认。 4、LED的单元体积小。再加上低电压、低电流驱动的特 点，可作为电子仪器设备、家用电器的指示灯、信号灯的 使用。 5、寿命长，基本上不需要维修。可作为地板、马路、广场 地面的信号光源，是一个新的应用领域。
所有电子元件的用途有哪些
所有电子元件的用途有哪些电子元件是用于构建电子电路的基本构成部分。
它们起到不同的角色，可以实现电流的控制、信号的转换、电磁波的发射和接收等功能。
在现代社会中，应用广泛，影响深远。
下面是电子元件的用途：1. 电阻器（Resistor）：用于限制电流的流动，使其流过一个特定值。
在电路中常用来分压、滤波、保护其他元件和产生电压。
2. 电容器（Capacitor）：用于储存电荷和电能，用于平滑和过滤信号，从而帮助改进信号的质量。
3. 晶体管（Transistor）：用于控制电流，稳定电压和整流等。
它还可以产生放大电路和振荡器信号。
4. 二极管（Diode）：被用于将交流信号转换为直流信号，以及保护其他元件。
它还可以用于产生电压和光信号，在照明和电视中也有应用。
5. 半导体激光器（Semiconductor laser）：产生光信号，用于激活光电元件以及数据存储、光通讯和激光切割等。
6. 振荡器（Oscillator）：用于产生电磁波，实现电信号的调制和解调。
晶体振荡器频率稳定，用于时钟电路和无线电等。
7. 电感器（Inductor）：通过电流在线圈中产生磁场，从而储存电能。
它常用于过滤和调节电流的频率。
8. 变压器（Transformer）：用于改变交流电的电压和电流强度，使其适合于电路中其他元件的要求。
9. 集成电路（Integrated circuit）：它是将电子元件和连接线集成在一个小型芯片的电路。
IC在电子计算机中广泛应用，可以帮助控制和储存信息。
10. 光电子元件：包括光电二极管、光电眼、激光器、LED等，主要用于光学通讯、光电检测、光电显示、激光打印、光学储存等。
总之，电子元件在现代科技领域中扮演着重要的角色。
它们的作用不仅局限于电子电路，甚至扩展到许多其他工业，包括航空航天、医疗保健、军事、汽车、船舶工业等。
光电检测技术及应用 第8章光电检测常用电路
z2
r22
(wL2
1 )2 wC2
r2
1 2
arctg
(wL2
1 wC 2
r2
)
w0 L2 r2
w w0
1 r2 w0C2
w0 w
Q2
(
w w0ห้องสมุดไป่ตู้
w0 w
)
Q2
2w w0
Q2
w0 L2 r2
为二次侧回路的品质因数，
称为广义失调
量，Z2为二次侧回路的阻抗。
w w w0 为角频率变化量。I2 的相位较U1 滞后 ，它在
电二极管处于接近开路状态，
可以得到与开路电压成正比例
的输出信号即
，A = R2 R1
v
R1
根据（8-1）式代入得
V0 AV Voc
V0
AV
kT q
ln(Se E / I 0 )
四、光电器件与集成运算放大器的连接
（3）阻抗变换型
电路的输出电压
V0 I sc R f R f Se E
当实际的负载电阻 RL 与放大器连接时，RL 远远大于R0 ，则负
常见的鉴频器有斜率鉴频器、相位鉴频器、 比例鉴频器等，对这些电路的要求主要是非线 性失真小，噪声门限低。
1．斜率鉴频器 斜率鉴频器是属于调幅调频变换型。它先通
过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波 瞬时频率成正比的调幅调频波，然后用振幅检 波器进行振幅检波。
图8-10 斜率鉴频器原理框图及各环节波形图
二、放大器设计中频率及带宽的确定 在实际系统中，从提高信噪比考虑，很少
要求精确保持波形，而按实际需要适当牺牲高 频成分，保持必要的脉冲特性。图8-4说明了 所需保持波形和电路3dB带宽△f之间的关系。
光电元器件的选型和应用
光电元器件的选型和应用随着科技的发展和进步，光电元器件在现代化的工业生产和生活中已经得到了广泛的应用，因此合理选型和正确使用光电元器件显得尤为重要，下面将从选型和应用两个方面进行分析。
一、光电元器件的选型1、光电开关光电开关是一种能够通过光线控制电路开关的装置，主要用于自动化生产中的无接触靠近开关。
在购买光电开关时，需要关注以下两个方面：（1）检测范围：在选购适合的光电开关时，需要选购合适的检测范围，包括物体和环境的距离、光源的形状和尺寸等。
根据不同的应用场景可以选择红外线或激光等光源。
（2）应用环境：不同的场合需要选择不同的光电开关，例如湿度、温度、压力和腐蚀性等环境因素都会对光电开关的选型产生影响。
因此，需要根据实际使用环境进行选型。
2、光电传感器光电传感器是一种依靠光电效应实现物理量转换的器件。
在选购光电传感器时，需要关注以下几个方面：（1）检测精度：不同的光电传感器的检测精度不同，一些光电传感器的精度非常高，其检测范围甚至可以达到1毫米以下。
因此，需要根据实际需求选购精度合适的光电传感器。
（2）波长：不同的波长对于不同的物质有不同的作用，一些物质对于特定的波长有很强的激发效果，如果选购的光电传感器波长不合适，其检测精度将会大打折扣。
3、光电开关模块光电开关模块是光电开关的基本组成部分，是实现电路切换的关键器件之一。
在选购光电开关模块时需要注意以下几个方面：（1）电流和电压：不同的光电开关模块电流和电压范围不同，需要根据需要选购合适的型号。
（2）环境温度和湿度：光电开关模块在工作中需要经受不同的环境温度和湿度，因此需要根据实际使用环境选购合适的光电开关模块。
二、光电元器件的应用1、光电传感器在环保领域的应用在大气污染监测中，光电传感器可以通过测量颗粒物和气体成分来检测污染物的浓度。
通过精准的监测，可以制定更为科学的环保政策。
2、光电开关在自动化生产中的应用在制造业的自动化生产中，光电开关可以实现自动监测、控制和报警等任务，从而提高生产效率和质量。
光电转换器的特性及其驱动电路
光电转换器的特性及其驱动电路一、光电转换器的概述光电转换器是指将光信号转换为电信号的器件，其应用广泛，如激光测距、光电传感等。
具体来说，光电转换器包括两个核心部分：光敏元件和光电转换电路。
目前在光敏元件中，应用最广泛的是光电二极管和光电晶体管。
它们的主要特点是响应速度快、增益高、干扰抗性强等。
光电转换电路则根据传感器的不同，采用不同的电路实现器件对光信号的捕获、放大、滤波和数字化等操作，以便输出稳定的电信号。
二、光电转换器的特性1.电流-光功率特性电流-光功率特性是光敏元件的基本特性之一。
它定义为在一定光功率下，光敏元件输出的电流大小，通常以 mA/W 为单位来表示。
在实际应用中，我们需要通过这个特性来了解光敏元件的响应情况以及光功率与电流之间的关系。
光敏元件的电流-光功率特性可以分为线性区和饱和区两个部分。
处于线性区时，光敏元件的输出电流与光功率成正比关系。
而当光功率超过一个临界值时，光敏元件的输出电流基本不再增加，这个临界值也就是饱和光功率。
2.响应速度响应速度是光敏元件的重要指标之一，它定义为当光敏元件受到光信号时，输出信号从零电平达到其最大电平所需的时间。
响应速度的大小依赖于光敏元件的材料、结构、工艺等多方面因素。
当应用中需要高速光电转换时，我们需要选择具有高响应速度的光敏元件，并设计适应的电路来保证信号不失真。
3.噪声特性噪声是指电子元器件在正常情况下内部随机分布而导致的不确定性信号。
在光电转换器应用中，噪声特性是影响转换精度和信噪比的关键因素之一。
光敏元件的噪声分为热噪声和暗电流噪声两种，热噪声主要与温度有关，而暗电流噪声则与器件的制造工艺有关。
四、光电转换器的驱动电路驱动电路是将光敏元件的输出信号转换为数字信号的关键环节。
驱动电路主要实现了放大、滤波、模数转换和数字输出等功能。
不同的光敏元件和应用场合需要不同的驱动电路，其设计挑战主要包括以下几点。
1.增益控制光敏元件的输出信号较弱，因此需要低噪声、高精度的放大器来放大输出信号，以满足后续处理电路的需求。
光电传感器原理及其应用
光电传感器原理及其应用光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。
它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。
光电传感器的原理:由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关。
光敏二级管是最常见的光传感器。
光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小(<μA),称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。
6aw8a应用电路
6aw8a应用电路
6aw8a 是一种光电二极管，常用于光敏检测和光电转换等应用。
关于6aw8a 应用电路，我为您提供一种基本的光敏电阻电路示例。
这种电路可以用于检测光照强度变化，并将光信号转换为电信号。
电路元件：
1. 一个6aw8a 光电二极管（PD）
2. 一個电阻R1（例如1kΩ）
3. 一個电阻R2（例如10kΩ）
4. 一個可调电位器（VR1，例如10kΩ）
5. 一個comparator（比较器）
6. 一個LED 灯（例如红色LED）
电路元件连接顺序：
1. 将光电二极管的负极（cathode ）连接到电阻R1
2. 将电阻R1 连接到比较器的非反相输入端（非inverting input）
3. 将比较器的反相输入端（inverting input）连接到电阻R2 和可调电位器VR1 的交点
4. 将电阻R2 连接到电源负极（ground）
5. 将可调电位器VR1 的另一端连接到电源正极（Vcc）
6. 将LED 灯连接到比较器的输出端（out）
电路调整方法：
1. 调整电位器VR1，使LED 灯在光照强度变化时点亮或熄灭
2. 根据需要，调整电位器VR1 的大小，以改变灵敏度
电路工作原理：
当光照强度发生变化时，光电二极管的电流也会发生变化。
这个变化会传递到比较器的输入端，从而使输出端产生电信号。
通过调整电位器VR1，可以改变电路的灵敏度。
这种电路可以应用于各种光敏检测场景，如光照强度监测、光电传感器信号处理等。
如果您有其他特定应用需求，可以根据实际情况进行调整和优化。
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例：光控继电器电路如下图,1)分析工作过程； 2)若VCC=12V，中间继电器KA的驱动线圈阻值 RKA=100Ω，额定动作电流为80mA。设V2的β足 够大，求：在强光照时，流过中间继电器KA的 电流，以及继电器的状态。
晶体管V2截止的 瞬间，有电流通 过反向接法的 “ 续 流 二 极 管 ” VD ， 减 小 了V2的对地过电 压。
思考：
若将V1与RB2的 位置上下对调， 其结果如何？
2 ）由于 β 足够大，在强光照时， IΦ 较大，流 过V2集电极的电流与 β以及基极电流 IB基本无关， ICES≈(12-0.3V)/0.1kΩ=117mA ＞ KA 的动作电流 （80mA），所以KA可靠动作（吸合）。
.
12V
3DU RKA=100Ω 1N4002
解： 1）当无光照时，V1截止，IB=0，V2也截 止，继电器KA处于失电（释放）状态。
当有强光照时， V1 产生较大的光电流 IΦ， IΦ一部分 流过下偏流电阻RB2（起稳定工作点作用），另一部分 流经 RB1 及 V2 的发射结。当 IB>IBS(IBS=ICS/β) 时， V2 饱 和，产生较大的集电极饱和电流 ICS（与IB基本无关）， ICS=(VCC － 0.3V)/RKA 。若 ICS 大于继电器 KA 的额定动 作距离，则KA吸合。
OP07
.
解：
(80μA/mm ) 2 I K A 10lx 10mm 0.8μA 10000lx Uo1=-IΦRΦ=-0.8μA×0.1MΩ=-0.08V=80mV
2
Rf2 R22 RRP 300k 50k U o2max U o1 U o1 (0.08V)=2.8V R21 R21 10k
典型输入高电平 ViH=2.4V。当 74HC04 的输入低于 2.1V 后， 输出才能稳定地跳变为高电平 (4.9V), 此时输入回路流过 RL的电流为： IΦ =ViL/RL=(5-2.1)V/10kΩ=0.29mA,查右上 图,得此时的光照度约为2900lx,约为阴天室外照度。
三、光敏晶体管应用电路
1kΩ
8050
10kΩ
四、光电池的应用电路 ——光电池短路电流测量电路
I/U 转换电路的输出电压Uo与光电流IΦ成正比。 若光电池用于微光测量时，IΦ可能较小，则应增加 二级放大电路例：设某光电池的面积A=10mm2，输出特性如 下图所示，Rf=100kΩ，R21=10kΩ，R22=300kΩ， RRP=50kΩ（标称值），E=10lx，求：Uo2的调节 范围。
光敏二极管在应用电路中必须反向偏置。利 用施密特反相器可将光敏二极管的输出电压转 换成TTL电平。
Ui=5V-URL=5V- IΦRL
例：用反相器来得到较大负载能力的电路见左
下图,光电特性见右下图,RL=10kΩ,求:74HC04的 输出稳定地跳变为高电平时的光照度阈值。
解：在VDD=5V时,查74HC04的典型输入低电平ViL=2.1V,
a）射极输出电路 b）集电极输出电路
光敏晶体管的输出状态比较
无光照时
电路 形式 晶体管 状态 晶体管 状态
强光照时
IC
Uo
0 （低电 平）
IC
Uo
射极 输出
截止
0
饱和
(VCC-0. ３)/RL
VCC-UCES (高电平)
集电极 输出
截止
VCC 0 （高电 平）
饱和
(VCC-0. ３)/RL
UCES(0.3V 低电平)
第二节 光电元件的基本应用电路
一、光敏电阻基本应用电路
回目录 图 a 中，当无光照时，光敏电阻 RΦ 很大， IΦ 在 RL 上 的压降 Uo很小。随着入射光增大，RΦ减小，Uo随之增 大。图中，入射光增大，Uo反而减小。
a）Uo与光照变化趋势相同的电路 b）Uo与光照变化趋势相反的电路
二、光敏二极管的应用电路
U o2min
.
R22 300k U o1 (0.08V)=2.4V R21 10k