光敏三极管

光电三极管原理

时间：2009-01-18 18:57:53 来源：资料室作者：集成电路

光敏三极管(光电三极管)(Photo Transister)

以接受光的信号而将其变换为电气信号为目的而制成之晶体管称为光敏三极管。最普遍的外形如图1 所示。罐形封闭(Can seal)之

光敏三极管多半将半导体晶方装定在TO-18或TO-5封装引脚座后，利用附有玻璃之凸透镜及单纯之玻璃窗口之金属罩封闭成密不透气状态。

罐封闭型(玻璃窗口) 罐封闭型(玻璃透镜)

树脂封入型(平导线透型) 树脂封入型(单端窗)

图1

作用原理

光敏三极管一般在基极开放状态使用(外部导线有两条线的情形比较多)，而将电压施加至射极、集极之两个端子，以便将逆偏压施至集极

接合部。在此状态下，光线入射于基极之表面时，受到反偏压之基极、集电极间即有光电流(Iλ)流过，发射极接地之晶体管的情形也一样，电流以晶体管之电流放大率(hfe)被放大而成为流至外部端子之光电流(Ic)，为便于了解起见，请参照图2所示。

图2 光敏三极管的等效电路

达林顿晶体管工作情况；电流再经过次段之晶体管的电流放大率被放大，其结果流至外部导线之光电流即为初段之基极、集极间所流过之光电流与初段及后段之晶体管的电流放大率三者之积。

种类

由外观上如图1所示，可以区分为罐封闭型与树脂封入型，而各型又可分别分为附有透镜之型式及单纯附有窗口之型式。就半导体晶方

言之，材料有硅(Si)与锗(Ge)，大部份为硅。在晶方构造方面，可分为普通晶体管型与达林顿晶体管型。再从用途加以分类时，可以分为以交换动作为目的之光敏三极管与需要直线性之光敏三极管，但光敏三极管的主流为交换组件，需要直线性时，通常使用光二极管。

在实际选用光敏三极管时，应注意按参数要求选择管型。如要求灵敏度高，可选用达林顿型光敏三极管；如要求响应时间快，对温度敏感性小，就不选用光敏三极管而选用光敏二极管。探测暗光一定要选择暗电流小的管子，同时可考虑有基极引出线的光敏三极管，通过偏置取得合适的工作点，提高光电流的放大系数。例如，探测10-3勒克斯的弱光，光敏三极管的暗电流必须小于0.1nA。

光电三极管特性曲线：

照度特性曲线

波长特性

光电流/正电压特性

光电三极管符号

部分国产光敏三极管参数：

型号允许功耗

mW

最高工作电压

U CEM/V

暗电流

ID/μA

光电流mA

峰值响应波长μm

测试条件

I CE=I D U CE=U CEM

1000IX

U CE=10V

3D

U1

1

70≥10≤0.30.5 ~ 10.88

3D

U1

2

50 ≥30

3D

U1

3

100 ≥50 3D

U1

4

100 ≥100 ≤0.2 0.5 ~ 1 3D

U2

1

30 ≥10 ≤0.3 1 ~ 2 3D

U2

2

50 ≥30 3D

U2

3

100 ≥50 3D

U3

1

70 ≥10 ≤0.3 ≥2 3D

U3

2

50 ≥30 3D

U3

3

100 ≥50 3D

U5

1 30 ≥10 ≤0.

2 ≥0.5

应用：

光电耦合器，固态继电器，光遮断器，反射型转速传感器等等。

工作台工件自动往返电路图

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光敏三极管

百科名片

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。

目录[隐藏]

光敏三极管简介

1光敏三极管功能一测量光亮度

1二光电隔离

1三非接触测量转速

[编辑本段]光敏三极管简介

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。

通过对半导体二极管和三极管的学习，我了解了晶体管的基本结构和工作原理，晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN 两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和