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光敏器件的类型

发布日期:2017-12-13 10:33:21 【关闭】
摘要:光敏电阻是利用半导体光电导材料制成的。按光谱范围分,光敏电阻有对紫外光敏感的、对可见光敏感的和对红外光敏感的三种。下图是典型光敏电阻的光照特性、伏安特性、电路符号和偏置电路。

      1、光敏电阻

      光敏电阻是利用半导体光电导材料制成的。按光谱范围分,光敏电阻有对紫外光敏感的、对可见光敏感的和对红外光敏感的三种。下图是典型光敏电阻的光照特性、伏安特性、电路符号和偏置电路。

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图1、光敏电阻的光照特性(a)、伏安特性(b)、电路符号(c)、偏置电路(d)

      光照特性是指器件输出的电信号随光照的改变而变化的规律。由图可见,随者光照的增强,光敏电阻的阻值迅速下降,然后逐渐趋于饱和。伏安特性用于描述器件外加电压与流过电流的关系,不同的光照,光敏电阻的伏安特性曲线具有不同的斜率。使用中,光敏电阻的工作电压不应超过其最高工作电压,功率也应小于其极限功率。合理地选择偏置电路不仅可使光敏电阻的实际耗散功率小于其极限功率,还可提高信噪比等。在有些情况下,光敏电姐也采用恒压偏置或恒流偏置。

      2、光敏二极管

      光敏二极管的PN结受入射光子激发可产生电子—空穴对,在外加反向偏压的作用下,空穴流向负极,电子流向正极,便形成了二极管的反向电流即光电流IΦ。光电流流过外接负载RL产生电压信号输出。下图是光敏二极管的伏安持性、电路符号和基本电路。

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图2、光敏二极管的特性、符号及电路

      3、光敏三极管和光敏场效应管

      光敏三极管相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通三极管。其优点是灵敏度比光敏二极管高β倍,缺点是暗电流和集电结电容较大。光敏场效应管可看作是光敏二极管与场效应管的有机组合,它具有灵敏度高、线性范围大、光谱响应宽、输出阻抗低和体积小等优点,因此在微弱光信号和紫外光的检测中得到了广泛的应用。下图3分别为光敏三极管的伏安特性和电路符号,下图4为光敏场效应管的伏安特性及其基本电路。

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图3、光敏三极管的伏安特性及电路符号

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图4、光敏场效应管的伏安特性(a)和基本电路(b)

      4、光电耦合器

      光电耦合器,简称光耦,是发光器件与光敏器件的组合器件。主要功能是用光来实现电信号的传递.电路应用中则是用光来实现级间耦合。其主要特点是:输入与输出间的隔离性好、信号单向传递而无反馈影响、抗干扰能力强、晌应速度快、工作稳定可其典型原理电路及二极管—三极管光耦的输出特性如图5所示。其中IF是输入发光电流,UC为集-射极间电压,IC为集电极电流。

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图5、光电耦合器的典型电路(a)及输出特性(b)

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