光电三极管(光电晶体管)

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光电三极管

光电三极管


硅的峰值波长为 900nm,锗的峰值波长为 锗 1500nm 。由于锗管的暗 电流比硅管大,因此锗管 的性能较差。故在可见光 或探测赤热状态物体时, 一般选用硅管;但对红外 入射光 线进行探测时,则采用锗管 16000 较合适。 λ/nm
光电三极管的主要特性——伏安特性
光电三极管的伏安特性曲线如图所示。光电三极管在不同 的照度下的伏安特性,就像一般晶体管在不同的基极电流时的 输出特性一样。因此,只要将入射光照在发射极 e与基极b之间 的PN结附近,所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏三极 管看作一般的晶体管。光电三极管能把光信号变成电信号,而 且输出的电信号较大。
I/mA
6 4 2
2500lx 2000lx 1500lx
1000lx
500lx
伏安特性
0
20 40
U/V
60
80
光电三极管的主要特性——光照特性
光电三极管的光照特性如图所示。它给出了光敏三极管的 输出电流 I 和照度之间的关系。它们之间呈现了近似线性关系。 当光照足够大(几klx)时,会出现饱和现象,从而使光电三极管 既可作线性转换元件,也可作开关元件。
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,请参照左图所示。
光电二极管的工作原理
为了提高光电三极管的频率响应、增益和减小 体积。将光电二极管、三极管制作在一个硅片上构 成集成器件。
达林顿 光电三极管
光电三极管的主要特性——光谱特性
光电三极管的应用
1.亮通光电控制电路 当有光线照射于 光电器件上时,使继 电器有足够的电流而
动作,这种电路称为
亮通光电控制电路, 也叫明通控制电路。 最简单的亮通电路如 图所示。

光电三极管的工作原理

光电三极管的工作原理

光电三极管的工作原理光电三极管,也称为光电二极管,是一种电子元件,其工作原理基于光电效应。

其基本原理如下:1.光电效应:当光照射到半导体材料上时,光子会与半导体中的电子发生相互作用。

高能的光子能够将半导体中的某些电子从价带上解离,形成自由的电子和空穴对。

2.pn结:光电三极管的基本结构是由一个n型半导体和一个p型半导体组成的pn结。

当没有光照射时,pn结两侧形成一个内建电场,使得n区电子向p区移动而形成正电荷的空穴流。

3.光电三极管的结构:光电三极管的pn结能带差可决定了其工作方式。

通常,其外界接电极被称为阳极(A),与n区相连的接电极被称为阴极(K),与p区相连的接电极被称为阳极(C)。

4.工作原理:-暗电流:当光电三极管处于没有光照射的状态时,其阴极到阳极之间的电流被称为暗电流,主要由于热电子的扩散和漂移形成。

-光照射下的电流:当光照射到光电三极管的pn结时,光子能量被转化为电子能量,光子能够克服pn结的电场,使电子-空穴对通过电场,从而形成光电流。

该光电流会导致光电三极管的阴极到阳极之间的电流增加。

总结起来,光电三极管的工作原理就是利用光照射到半导体材料上时,光子与半导体中的电子相互作用,从而形成光电流。

通过控制光照射的强度,可以调节光电三极管的电流输出。

光电三极管在光电探测、光电转换等领域中有广泛应用。

光电三极管是一种能够将光信号转换为电信号的器件,其工作原理基于光电效应。

光电效应是指当光束照射到物质表面时,光子与物质中的电子相互作用,使电子从原子或分子中脱离并产生电流的现象。

光电三极管的结构一般由两个pn结组成,也就是一个npn型的晶体管。

其中,中间的n区被光照射,当光子能量大于半导体的带隙能量时,光子能够打破束缚在原子中的电子,使其成为自由电子。

在光照射下,n区释放出的电子和空穴会在pn结的内建电场影响下发生漂移和扩散运动。

正电荷的空穴由p区向n 区移动,而负电荷的电子由n区向p区移动。

817b芯片原理

817b芯片原理

817b芯片原理817b芯片原理是一种常用的集成电路芯片,它广泛应用于各种电子设备中。

该芯片具有多种功能和特性,可以实现各种复杂的电路控制和数据处理任务。

本文将从芯片的结构、工作原理、应用领域等多个方面介绍817b芯片的原理。

817b芯片是一种光耦合器件,它由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电晶体管)组成。

芯片的结构设计得非常精密,LED和光电晶体管之间通过透明的绝缘材料隔离,以防止光线干扰和电路短路。

此外,芯片还包括反向极性保护二极管,以防止芯片受到过电压的损坏。

在工作过程中,通过对LED端施加电流,LED会发出一定强度的光线。

这些光线会通过绝缘材料传播到光电晶体管的光敏区域,激发光电晶体管中的电子。

光电晶体管中的电子会产生电流,该电流会通过集电极输出给外部电路。

这样,通过控制LED输入电流的大小,就可以实现对输出电流的控制。

817b芯片的原理主要基于光电转换效应。

光电转换效应是指光线照射到光敏材料上时,能量被转化为电子能量的过程。

在817b芯片中,LED发出的光线被光敏三极管吸收后,光子的能量被电子吸收,电子被激发到导带中。

当有外部电压施加到芯片的集电极和发射极之间时,电子就会流动,从而形成输出电流。

817b芯片的应用非常广泛。

首先,它可以用作电路隔离器,将输入电路与输出电路隔离开来,从而保护电路的稳定性和安全性。

其次,它可以用作电压测量器,通过测量输出电流的大小,可以准确地获取输入电压的信息。

此外,817b芯片还可以用于电子开关、电子调光、电子计数器等多种应用场景。

总结起来,817b芯片是一种光耦合器件,它通过LED发出的光线来激发光敏三极管中的电子,并将电子能量转化为输出电流。

该芯片具有结构精密、工作稳定的特点,广泛应用于各种电子设备中。

通过对817b芯片原理的了解,我们可以更好地理解其工作机制和应用价值,为电子技术的发展做出贡献。

光耦的作用及工作原理

光耦的作用及工作原理

光耦的作用及工作原理
光耦是一种使用光电效应的器件,主要用于电气信号的隔离和传输。

它由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电晶体管)组成,通过光的转换将电信号转化为光信号,再通过光信号传递给另一端的光敏三极管而恢复为电信号。

光耦的工作原理如下:当给LED端加上正向电压时,LED会发出光。

这个时候,光会穿过耦合区域进入光敏三极管。

光敏三极管的光电效应会使该器件的电阻发生变化,形成一个等效的电流。

当光强足够强时,光敏三极管的电流将接近最大值;当光强足够弱时,电流接近于零。

根据光敏三极管的输出电流变化,可以实现对输入信号的隔离和传输。

光耦主要有两个作用:隔离和传输。

首先,光耦能够实现输入信号和输出信号之间的电气隔离,能够有效地防止噪声、干扰和电流尖峰等问题对系统的影响。

其次,光耦能够将输入信号转化为光信号,并可通过光纤等光介质进行传输。

光信号具有较高的传输速率和抗干扰能力,适用于远距离传输和高速传输需求。

需要注意的是,在使用光耦时,应根据实际需求选择适当的型号和参数,确保所选光耦的输入电流和输出电流能够满足系统要求,并保证光信号的传输质量和稳定性。

光电三极管工作原理

光电三极管工作原理

光电三极管工作原理光电三极管(Phototransistor)是一种可以将光信号转换为电信号的电子元件。

它是由光敏电阻和晶体管组成的二极管。

光电三极管常用于光电传感器和光电隔离器等应用中。

本文将对光电三极管的工作原理进行详细介绍。

光敏电阻是光电三极管的主要组成部分之一。

光敏电阻是一种对光敏感的电阻,它的电阻值会随着光照强度的变化而发生相应的变化。

当没有光照射到光敏电阻时,其电阻值较高;而当光照射到光敏电阻时,其电阻值会下降。

晶体管是光电三极管的另一个重要组成部分。

晶体管通常由三个区域构成,分别是发射区(Emitter)、基区(Base)和集电区(Collector)。

光电三极管中的晶体管是PN结型晶体管,基区和发射区之间形成一个P型到N型的结,而集电区与基区之间形成一个N型到P型的结。

光电三极管的工作原理基于光敏电阻与晶体管之间的相互作用。

当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的电阻值下降。

这会导致光电三极管整体电阻的变化。

当电阻值下降到一定程度时,会导致基区和发射区之间的电压发生变化,从而控制晶体管的导电电流。

在光照较弱的情况下,光电三极管中的晶体管处于饱和状态,大量的电流可以流过晶体管。

而在光照较强的情况下,光敏电阻的电阻值下降,导致基区和发射区之间的电压降低,晶体管进入截止状态,电流无法通过。

因此,光电三极管可以根据光强的变化来调节导电电流的大小,实现对光信号的转换。

光电三极管的工作原理可以进一步被应用于光电传感器中。

光电传感器通过将光电三极管与其他电子元件结合起来,可以实现对光信号的检测和测量。

光电传感器通常可以用于光电开关、光电计数器、光电编码器等应用中。

在实际应用中,光电三极管需要适当的电源电压来保证其正常工作。

同时,还需要注意光敏电阻的光照范围和特性曲线,以便与所需应用相匹配。

总之,光电三极管是一种能够将光信号转换为电信号的电子元件。

它由光敏电阻和晶体管组成,通过光敏电阻与晶体管之间的相互作用实现对光信号的转换。

光电三极管参数

光电三极管参数

光电三极管参数
光电三极管(PhotoelectricTransistor)是一种能将光信号转换为电信号的器件。

它由一个PNP或NPN型晶体管与敏感光电二极管组成。

以下是光电三极管的一些参数解释:
1.最大漏极电压(Vceo):光电三极管允许的最大电压跨越漏极和发射极之间的值。

2.最大光电流(Icmax):光电三极管在最大光照条件下,可承受的最大光电流。

3.放大倍数(β):光电三极管的放大倍数是指负载电流与基极电流之间的比率。

它衡量了光电三极管的放大效果。

4.光电电流(Iph):在光照条件下,从光电二极管产生的电流。

5.光照强度光流特性曲线(ILIF):表示光电三极管在不同光照强度下接收到的光照强度与光电流之间的关系。

6.相关噪声等参数:与其他传感器一样,光电三极管也会受到一些噪声的影响。

这些噪声包括热噪声和光热噪声等。

在选择光电三极管时,需要考虑这些噪声参数。

需要注意的是,光电三极管的具体参数可能因不同的厂家和型号而有所不同。

在选择和使用光电三极管时,需要根据具体的应用需求和技术要求仔细考虑这些参数。

光敏三极管发展历史

光敏三极管发展历史

光敏三极管发展历史
光敏三极管,也称为光敏三极管,是种光电晶体管,其工作原理与普通晶体管类似,只是集电极采用光敏结构。

光敏三极管的发展历史可以追溯到20世纪50年代,当时它被发明并开始应用于光电检测和光通信领域。

随着科技的不断发展和进步,光敏三极管的应用范围越来越广泛。

在20世纪60年代,随着光纤技术的出现,光敏三极管在光纤通信领域得到了广泛应用。

在20世纪70年代,随着集成电路技术的发展,光敏三极管开始被集成到各种电路中,成为光电转换的重要器件之一。

进入21世纪以来,随著物联网、智能家居等领域的快速发展,光敏三极管的应用前景更加广阔。

目前,光敏三极管已经广泛应用于光电检测、光电控制、光通信、医疗仪器等领域,成为现代光电技术中的重要组成部分。

总的来说,光敏三极管的发展历史经历了从最初的简单应用到现在的高度集成化和多样化应用的过程。

未来,随若技术的不断进步和应用需求的不断增长。

光敏三极管将会在更多领域得到应用和推广。

光电三极管

光电三极管

三极管放大时管子内部的工作原理1、发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。

同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

2、基区中电子的扩散与复合电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。

也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

3、集电区收集电子由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。

另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

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。

与光电二极管一样,入射光在基区中激发出电子与空穴。

在基区漂移场的作用下,电子被拉向集电区,而空穴被积聚在靠近发射区的一边。

由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低,其结果相当于在发射区两端加上一个正向电压,从而引起了倍率为β+1(相当于三极管共发射极电路中的电流增益)的电子注入,这就是硅光电三极管的工作原理。

光敏三极管(光电三极管)基础知识什么叫光敏三极管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,也叫光电三极管,英文名是Photo Transister。

光敏三极管的原理及作用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。

光电信号转换原理及应用

光电信号转换原理及应用

光电信号转换原理及应用光电信号转换是指将光信号转化为电信号或将电信号转化为光信号的过程。

光电信号转换原理一般是通过光电器件将光信号转换为电信号,或者通过电光器件将电信号转换为光信号。

光电器件主要有光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电二极管阵列等;电光器件主要有电光二极管、电光三极管、光电晶体管、电控光开关等。

光电二极管是最简单的光电器件,其原理是依靠光电效应,当光照射到PN结上时,产生由光照引起的电流。

光电三极管是一种具有放大作用的光电器件,它由光电二极管与晶体管组成。

光敏电阻是一种具有光敏特性的电阻,即光照强度的改变会引起其电阻值的变化。

光电二极管阵列是将多个光电二极管组合在一起形成的一种器件。

电光二极管是将电信号转换为光信号的重要器件之一。

其原理是利用光电效应,在电场的作用下,电子从电极中跃迁到导带,形成载流子,产生光辐射。

电光三极管是将电信号转换为光信号的另一种常见器件,它通过在三极管的基极-发射极之间加高频信号,使载流子发射电流中包含了高频分量,从而产生光辐射。

光电晶体管是一种能实现从微弱电信号到光信号的转换的器件,它具有放大作用。

光电信号转换在许多领域中有广泛应用。

在通信领域,光电信号转换是实现光纤通信的关键技术之一。

光纤通信是利用光信号的传输进行远距离的高速数据传输,光电信号转换器是将发送端的电信号转换为光信号进行传输,接收端再将光信号转换为电信号。

在这个过程中,光电信号转换器起到了不可或缺的作用。

在图像传感领域,光电信号转换器被广泛应用于数码相机、监控摄像头等设备中。

数码相机中,光信号通过光电信号转换器转换为电信号,再通过模数转换器转换为数字信号,最终生成图像。

类似地,监控摄像头中的光电信号转换器将光信号转换为电信号,然后通过视频处理器进行处理,最终生成视频图像。

此外,光电信号转换在医疗领域也有着广泛的应用。

例如,光电信号转换器常用于心电图机、血氧仪等医疗设备中。

心电图机通过测量心脏的电信号来分析心脏的功能状态,其中光电信号转换器将心脏的电信号转换为可视化的心电图信号。

光敏三极管

光敏三极管
红外线光电传感器 OPTO INTERRUPTER
透射式光电传感器是将砷化镓红外发光管和硅光敏三极管等,以相对的方向装在中间带槽的支架上。当槽内无物体时,砷化镓发光管发出的光直接照在硅光敏三极管的窗口上,从而产生一定大的电流输出,当有物体经过槽内时则挡住光线,光敏管无输出,以此可识别物体的有无。适用于光电控制、光电计量等电路中,可检测物体的有无、运动方向、转速等方面。
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。与光电二极管一样,入射光在基区中激发出电子与空穴。在基区漂移场的作用下,电子被拉向集电区,而空穴被积聚在靠近发射区的一边。由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低,其结果相当于在发射区两端加上一个正向电压,从而引起了倍率为β+1(相当于三极管共发射极电路中的电流增益)的电子注入,这就是硅光电三极管的工作原理。
常见的硅光电三极管有金属壳封装的,也有环氧平头式的,还有微型的。怎样识别其管脚呢?
对于金属壳封装的,金属下面有一个凸块,与凸块最近的那只脚为发射极e。如果该管仅有两只脚,那么剩下的那条脚则是光电三极管的集电极c;假若该管有三只脚,那么与e脚最近的则是基极b,离e脚远者则是集电极c。对环氧平头式、微型光电三极管的管脚识别方法是这样的:由于这两种管子的两只脚不一样,所以识别最容易——长脚为发射极e,短脚为集电极C 。
光电IC
光电IC是把受光元件和信号处理电路集成在一个芯片中的器件。有的检出入射光的有无而以“L”和“H”二值输出数字信号,也有的输出与入射光量成比例的模拟信号。广泛应用于光量测定、检测可视信息和位置信息的传感器及光通信接收器等方面光电集成电路传感器爱外界杂散光的影响小,即使在移动环镜下也可以稳定工作,因此十分适合打印机、复印机等办公设备使用。其中PDIC集成了内置放大器,用于激光探测器中,具有很小的噪声,适用于CD/VCD/DVD光头。复位芯片具有电压比较机能,用以CPU的复位,在复位电路设计上具有卓越的性价比。

光耦开关原理

光耦开关原理

光耦开关原理光耦开关是一种常用的光电器件,它利用光电效应来实现电气信号的隔离和传输。

光耦开关由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电晶体管)组成,通过LED发出的光信号来控制光敏三极管的导通和截止,从而实现输入和输出信号的隔离和传输。

在现代电子设备中,光耦开关被广泛应用于电源控制、数据传输、隔离保护等方面。

下面将详细介绍光耦开关的原理和应用。

光耦开关的工作原理。

光耦开关的工作原理基于光电效应和半导体器件的特性。

当LED端加上电压,LED会发出光信号,这个光信号会照射到光敏三极管上。

光敏三极管对光信号非常敏感,当光信号照射到光敏三极管上时,光敏三极管的导通电阻会显著减小,从而实现开关的闭合。

相反,当LED端断开电压时,光信号消失,光敏三极管的导通电阻会恢复到较大值,实现开关的断开。

通过这种方式,光耦开关实现了输入和输出信号的隔离和传输。

光耦开关的特点。

光耦开关具有很多优点,首先,它能够实现输入和输出信号的电气隔离,从而能够有效地避免输入端的高电压、高电流对输出端的影响,提高了系统的稳定性和安全性。

其次,光耦开关的响应速度快,开关动作迅速,能够满足高速信号传输的需求。

此外,光耦开关还具有体积小、重量轻、耐用性高等特点,适合于各种复杂的环境和场合。

光耦开关的应用。

光耦开关在电子设备中有着广泛的应用,首先,它常用于电源控制电路中,通过光耦开关实现电源的开关控制,保护电路和设备的安全。

其次,光耦开关还被应用于数据传输中,通过光耦开关实现数字信号的隔离和传输,提高了数据传输的稳定性和可靠性。

此外,光耦开关还被广泛应用于各种控制系统中,如自动化控制、仪器仪表、通讯设备等领域。

总结。

光耦开关作为一种重要的光电器件,具有电气隔离、高速响应、体积小等优点,被广泛应用于电源控制、数据传输、隔离保护等方面。

通过LED发出的光信号和光敏三极管的光电效应,光耦开关实现了输入和输出信号的隔离和传输。

在未来,随着电子技术的不断发展,光耦开关将会有更广泛的应用和更深入的研究,为电子设备的性能和功能提供更多的可能性。

光电三极管 档位

光电三极管 档位

光电三极管档位
光电三极管是一种具有三个电极的晶体管,其中基极未引出。

它根据光照强度的变化来控制集电极电流的大小,从而实现不同的工作状态。

光电三极管的档位主要取决于其应用场景和性能要求。

以下是一些常见的光电三极管档位:
1. 灵敏度档:灵敏度高的光电三极管可以检测到较弱的光照信号。

这类器件适用于需要高灵敏度探测的应用,如生物医学、光电传感器等。

2. 快速响应档:快速响应的光电三极管可以迅速响应光照变化,适用于对响应时间有要求的场景,如光纤通信、光雷达等。

3. 宽光谱响应档:宽光谱响应的光电三极管可以适应不同波长的光照,适用于光谱分析、环境监测等领域。

4. 线性输出档:线性输出的光电三极管可以提供较为稳定的电流输出,适用于需要精确控制和监测的光电系统。

5. 高功率档:高功率光电三极管具有较高的光电流和耗散功率,适用于高功率激光、闪光灯等领域。

在选择光电三极管时,需要根据实际应用需求和性能指标来选择合适的档位。

例如,要求灵敏度高时,可选用达林顿型光敏三极管;要求响应时间快、对温度敏感性小的情况下,可以选择光敏二极管。

此外,还需要考虑光电三极管的暗电流、最大耗散功率等参数。

需要注意的是,不同厂商和型号的光电三极管可能存在差异,因此在实际应用中,建议参考具体产品的技术参数和性能指标,结合自身需求进行选择。

如何检测光敏三极管

如何检测光敏三极管
注:光敏二极管和光敏晶体管形几乎一样,上述检测方法也可用来区分它们。遮住窗口测量两引脚间的正、反向电阻,电阻值一大一小者是光敏二极管,正、反向阻值均为无穷大者是光敏晶体管。
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。

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。

光耦的接法

光耦的接法

光耦的接法
在电子电路中,光耦是一种常用的光电器件,它由发光二极管和光敏三极管(光电晶体管)组成。

光耦的作用是实现光与电的相互转换,通常用于隔离输入输出信号、传输信号等应用。

光耦的接法对于电路性能具有重要影响,下面将介绍几种常见的光耦接法以及其特点。

串联接法
串联接法是将发光二极管和光敏三极管串联连接在一起的接法。

这种接法使得输入和输出信号可以通过光耦传递,同时实现信号的隔离。

串联接法在一些精密度要求较高、信号传输距离较短的场合中较为常见。

并联接法
并联接法是将发光二极管和光敏三极管并联连接在一起的接法。

这种接法在一些特定情况下能够提高光耦的响应速度和灵敏度,适用于一些对信号要求较高的场合。

然而,由于并联接法可能导致一些信号干扰和耦合现象,因此在设计电路时需要谨慎选择。

共阴极接法
共阴极接法是一种常见的光耦接法,即将光耦的负极(阴极)连接在一起,而正极(阳极)分别连接到输入和输出信号的接口上。

这种接法适用于一些需要共地连接的电路中,能够简化电路设计,降低电路复杂度。

共阳极接法
共阳极接法与共阴极接法相反,即将光耦的正极(阳极)连接在一起,而负极(阴极)分别连接到输入和输出信号的接口上。

这种接法在一些需要共正极连接的电路中较为常见,能够简化接线和提高电路的稳定性。

综上所述,光耦的接法在电子电路设计中具有重要作用,不同的接法适用于不同的场合。

在选择光耦接法时,需要根据电路要求、信号特性和性能需求来进行合理选择,
以实现最佳的电路性能和信号传输效果。

通过合理设计和应用光耦接法,可以有效提高电路的可靠性和稳定性,实现信号的精确传输和隔离。

光电三极管也称光敏三极管

光电三极管也称光敏三极管

光电三极管也称光敏三极管,它的电流受外部光照控制。

是一种半导体光电器件。

比光电二极管灵敏得多,光照集中电结附近区域。

利用雪崩倍增效应可获得具有内增益的半导体光电二极管(APD),而采用一般晶体管放大原理,可得到另一种具有电流内增益的光伏探测器,即光电三极管。

它的普通双极晶体管十分相似,都是由两个十分靠近的p-n结-------发射结和集电结构成,并均具有电流发大作用。

为了充分吸收光子,光电三极管则需要一个较大的受光面,所以,它的响应频率远低于光电二极管。

[1]2.1机构与工作原理光电三极管是一种相当于在基极和集电极之间接有光电二极管的普通三极管,因此,结构与一般晶体管类似,但也有其特殊地方。

如图2.1.1所示。

图中e.b.c分别表示光电三极管的发射极.基极和集电极。

正常工作时保证基极--集电极结(b—c结)为反偏正状态,并作为受光结(即基区为光照区)。

光电三极管通常有npn和pnp型两种结构。

常用的材料有硅和锗。

例如用硅材料制作的npn结构有3DU型,pnp型有3GU型。

采用硅的npn型光电三极管其暗电流比锗光电三极管小,且受温度变化影响小,所以得到了广泛应用。

[2]光电三极管的工作有两个过程,一是光电转换;二是光电流放大。

光电转换过程是在集---基结内进行,它与一般光电二极管相同。

[3]当集电极加上相对于发射极为正向电压而基极开路时(见图2.1.1(b)),则b--c结处于反向偏压状态。

无光照时,由于热激发而产生的少数载流子,电子从基极进入集电极,空穴则从集电极移向基极,在外电路中有电流(即暗电流)流过。

当光照射基区时,在该区产生电子---空穴对,光生电子在内电场作用下漂移到集电极,形成光电流,这一过程类似于光电二极管。

于此同时,空穴则留在基区,使基极的电位升高,发射极便有大量电子经基极流向集电极,总的集电极电流为IC=IP +βI P=(1+β)IP2.1.1图2.1.1光电三极管结构及工作原理(a)结构示意图(b)光电变换原理(c)电流放大作用式中β为共发射极电流放大倍数。

光电三极管:结构 工作原理

光电三极管:结构 工作原理

I/mA
6
2500lx
伏安特性
4
2
0
20
2000lx 1500lx 1000lx 500lx
40
60
U/V
80
光电三极管的主要特性——光照特性
光电三极管的光照特性如图所示。它给出了光敏三极管的输
出电流 I 和照度之间的关系。它们之间呈现了近似线性关系。
当光照足够大(几klx)时,会出现饱和现象,从而使光电三极管 既可作线性转换元件,也可作开关元件。
光电三极管的主要特性——伏安特性
光电三极管的伏安特性曲线如图所示。光电三极管在不同的 照度下的伏安特性,就像一般晶体管在不同的基极电流时的输 出特性一样。因此,只要将入射光照在发射极e与基极b之间的 PN结附近,所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏三极管 看作一般的晶体管。光电三极管能把光信号变成电信号,而且 输出的电信号较大。
暗电流/mA
光电流/mA
50 25 0
10 20 30 40 50 60 70 T /ºC
400
300 200
100 0
10 20 30 40 50 60 70 80 T/ºC
光电三极管的温度特性
光电三极管的主要特性——频率特性
光电三极管的频率特性曲线如图所示。光电三极管的频率特性 受负载电阻的影响,减小负载电阻可以提高频率响应。一般来说, 光电三极管的频率响应比光电二极管差。对于锗管,入射光的调
光电二极管的工作原理
为了提高光电三极管的频率响应、增益和减小 体积。将光电二极管、三极管制作在一个硅片上构 成集成器件。
达林顿 光电三极管
光电三极管的主要特性——光谱特性
光电三极管存在一个最佳灵敏度的峰值波长。当入射光的波长 增加时,相对灵敏度要下降。因为光子能量太小,不足以激发电 子空穴对。当入射光的波长缩短时,相对灵敏度也下降,这是由 于光子在半导体表面附近就被吸收,并且在表面激发的电子空穴 对不能到达PN结,因而使相对灵敏度下降。

光耦的工作原理

光耦的工作原理

光耦的工作原理
光耦是一种能够隔离电路的器件,它通过光学信号实现输入与输出之间的电气隔离。

光耦由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电晶体管)组成。

光耦的工作原理如下:当外部电源施加在发光二极管(LED)上时,LED会发出一定的光功率。

这些发出的光线将会被传
输到光敏三极管(光电晶体管)中。

光敏三极管的光敏元件将光信号转化为电信号,然后该电信号将被接收到外部电路。

这样,通过光信号的传输,将输入电路与输出电路隔离开来。

光耦的工作原理基于光电效应和半导体材料的特性。

光电效应是指光照射到物质上时,光与物质的相互作用使得物质产生电荷移动的现象。

在光敏三极管中,光电晶体管的发射区域会产生电荷载流子,这些载流子会引起电流的流动,从而实现信号的传输。

光耦的一个重要特点是能够实现电气隔离。

由于输入电路与输出电路之间通过光信号传输,因此可以有效地隔离电路间的电流与电压。

这种电气隔离能够保护电路中的高压部分,从而提高电路的安全性。

光耦在许多应用中起到了重要作用,例如在电力系统中,光耦可以实现高电压与低电压之间的电气隔离,保护电路的安全性;在计算机系统中,光耦能够实现逻辑电平之间的隔离,保护电路免受干扰。

总之,光耦通过光学信号的传输,实现了电路之间的隔离与保护,具有广泛的应用价值。

光电三极管电路符号

光电三极管电路符号

光电三极管电路符号1. 引言1.1 什么是光电三极管?光电三极管(Phototransistor)是一种光感应器件,可以将光信号转化为电信号。

它是由一个PN结构的晶体管和光电二极管组成,具有晶体管的放大作用,能够增强输入光信号的弱度。

1.2 光电三极管的电路符号作用光电三极管的电路符号是一种图形表示方法,用来表示光电三极管在电路中的位置和作用。

通过电路符号,我们可以清楚地了解光电三极管的引脚和连接方式,方便我们在电路设计、测试及应用中使用。

2. 光电三极管的电路符号及引脚2.1 光电三极管的电路符号光电三极管的电路符号一般由一个三极管符号加一个方框组成。

三极管符号由一个箭头指向一个线条组成,表示PN结的结构;方框表示光电二极管,用来接收光信号。

2.2 光电三极管的引脚光电三极管一般有三个引脚,分别是基极(Base)、发射极(Emitter)和集电极(Collector)。

在电路符号中,通常会用字母标注来表示各个引脚的位置。

3. 光电三极管的连接方式与电路分析3.1 光电三极管的连接方式光电三极管可以被连接在多种电路中,常见的连接方式有共射极连接、共集极连接和共基极连接。

不同的连接方式对于输入光信号的放大和电路特性有着不同的影响。

3.2 光电三极管的电路分析在具体的电路应用中,我们可以通过对光电三极管进行电路分析来了解其电流放大倍数、频率响应等特性。

通过合理的电路设计,可以使光电三极管在特定的工作条件下发挥最佳的性能。

4. 光电三极管的应用领域4.1 光电三极管在光电传感器中的应用光电三极管作为一种光感应器件,广泛应用于光电传感器中。

它可以用来检测光强的变化,实现光电传感器的各种功能,如光敏开关、光电门、光电编码器等。

4.2 光电三极管在光通信中的应用光电三极管还可以用于光通信领域,作为光接收器来接收由光纤传输的光信号。

在光通信系统中,光电三极管起到了转换光信号为电信号的重要作用。

4.3 光电三极管在光电显示器中的应用光电三极管可以用于光电显示器中,如LED显示屏。

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3.3.4 光电三极管(光电晶体管)
一. 工作原理
光电三极管的工作原理分为两个过程:
一是光电转换;二是光电流放大。

集电极输出的电流为:
为提高光电三极管的增益,减小体积,常将光电二极管或光电三极管及三极管制作到一个硅片上构成集成光电器件。

二. 光电三极管特性
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由以下四部分组成:
① 光生载流子对发射结电容C be 和集电结电容C bc 的充放电时间; ② 光生载流子渡越基区所需要的时间;
③ 光生载流子被收集到集电极的时间;
④ 输出电路的等效负载电阻R L 与等效电容C ce 所构成的RC 时间。

总时间为上述四项和。

比光电二极管的时间响应长。

通常,硅光电二极管的时间常数一般在0.1µs 以内,PIN 和雪崩光电二极管为ns 数量级,硅光电三极管长达5~10µs。

3.温度特性
硅光电二极管和硅光电三极管的暗电流I d 和光电流I L 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I d 和亮电流I L 受温度的影响要比硅光电二极管大得多。

4.光谱响应
光电二极管与硅光电三极管具有相同的光谱响应。

图所示为典型的硅光电三极管3DU3的光谱响应特性曲线,它的响应范围为0.4~1.0μm ,峰值波长为0.85μm 。

对于光电二极管,减薄PN 结的厚度可以使短波段波长的光谱响应得到提高,因为PN 结的厚度减薄后,短波段的光谱容易被减薄的PN 结吸收(扩散长度减小)。

因此,可以制造出具有不同光谱响应的光伏器件,例如蓝敏器件和色敏器件等。

蓝敏器件是在牺牲长波段光谱响应为代价获得的(减薄PN 结厚度,减少了长波段光子的吸收)。

光电三极管
无基极引线的光电三极管。

它是依靠光的“注入”,把集电结光电二极管的光电流加以放大,从而在集电极回路中得到一个被放大的光生电流。

注入的光强不同,得到的光生电流也不同。

无基极引线光电三极管实际使用时有电流控制和电压控制两种电路。

有基极引线的光电三极管。

具有基极引线的光电三极管,可以在基极上提供一定偏流,以减少器件的发射极电阻,改善弱光条件下的频率特性,P C I I β=
同时使光电三极管的交流放大倍数β进入线性区,有利于调制光的探测。

适用于高速开关电路和调制光的探测。

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