光电二极管三极管的性能及运用.doc

光电二极管及光电三极管的工作原理及用途 可得工贸的光电二极管和光电三极管具有低功耗、响应速度快、抗干扰性能强等特点，可得公司是一家专业从事研发, 生产,销售LED和红外光电器件的高新技术企业：其中光敏二极管、850nm/940nm红外发射管，LED数码管，数码模块，以及发光二极管等产品以良好的品质受到市场的认可。 在红外遥制系统中，光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管，它把接收到的红外线变成电信号，经过放大及信号处理后用于各种控制。除广泛用于红外线遥控外，还可用于光纤通信、光纤传感器、工业测量、自动控制、火灾报警器、防盗报警器、光电读出装置(纸带读出器、条形码读出器等)及光电耦合器等方面。 不同用途的光电二极管有不同的外形及封装，但用于红外遥控的光电二极管一般都是树脂封装的。为减少可见光的干扰常采用黑色树脂，可以滤掉700nm波长以下的光线。常见的几种光电二极管外形。对方形或长方形的管子，往往做出标记角，指示受光面的方向。一般如引脚长短不一样，长者为正极。 光电三极管可以等效为一个光电二极管与一只晶体三极管的组合，所以它具有电流放大作用。其等效电路、外形及电路符号，光电三极管一般仅引出集电极及发射极两个引脚，外形与一般发光二极管一样，常用透明树脂封装。 光电二极管及光电三极管的管芯主要用硅材料制作。 光电二极管的两种工作状态 当光电二极管加上反压时，管子的反向电流将随光照强度的变化而变化如同一个光敏电阻，光照强度越大电阻越小，反向电流越大。大多数情况都工作于这种状态。 光电二极管上不加电压，利用P?N结受光照射时产生正向电压的原理，可看作微型光电池。这种工作状态一般用作光电检测器。 光电二极管的工作电压VR ，允许的最高反向电压一般不超过10V，最高的可达50V。 暗电流ID及光电流IL ，无光照时，加一定反压时的反向漏电流称为暗电流ID，一般ID小于100nA ?。 加一定反压并受到光照时流过管子的电流称为光电流 IL，一般光电流IL为几十微安 ?，并且与照度成线性关系。 光谱特性。硅光电二极管的光谱范围为4001100nm，其峰值波长为880900nm，如图7所示。这与GaAs红外发光二极管的波长相匹配，可获得较高的传输效率。但它除能接收红外光以外，对可见光也敏感，所以要加滤光措施或防止阳光或灯光的干扰。 光电三极管的特性与一般晶体管相同，差别仅在于参变量不同：三极管的参变量是基极电流，而光电三极管的参变量是入射光强。光电三极管的主要参数有：反向击穿电压VR(最小的为5V，最大的可达75V以上)；暗电流ID小于0?3A (300nA)；光电流IL在0?425mA之间，最大功耗Pm为50100mW。 PH302及PT331C的主要特性。 光敏二极管的主要特性参数 光敏二极管又称光电二极管，目前使用最多的是Si光电二极管。它有四种类型：PN结型，PIN结型，雪崩型和 肖特基结型。以下简介PN结型光敏二极管。 PN结型光敏二极管同普通二极管一样，也是PN结构造，只是结面积较大，结深较浅，管壳上有光窗，从而使人射光容易注入PN结的耗尽区中进行光电转换，大的结面积增加了有效光面积，提高了光电转换效率。在无光照射时，光敏二极管的伏安特性和普通二极管一样，此时的反向饱和电流叫暗电流，一般在几微安到几百微安之间，其值随反向偏压的增大和环境温度的升高而增大。在检测弱光电信号时，必须考虑用暗电流小的管子。 在有光照时，光敏二极管在一定的反偏电压范围内（UR5V），其反向电流将随光照强度（10-3103lx范围内）的增加而线性增加，这时的反向电流又叫光电流。因此，对应一定的光照强度，光敏二极管相当于一个恒流源。在有光照而无外加电压时，光敏二极管相当于一个电池，P区为正，N区为负。 光敏二极管有一定光谱响应范围，并对某波长的光有最高的响应灵敏度（峰值波长）。因此，为获取最大的光电流，应选择光谱响应特性符合待测光谱的光敏二极管，同时加大照度和调整入射的角度。光敏二极管的响应时间，一般小于几百微秒，主要取决于结电容和外部电路电阻的乘积。表B316列出了几种光敏二极管的参数，其中灵敏度指输入给定波长的单位功率时，光敏二极管能输出的光电流值。 最高反向工作电压VRM:是指光敏二极管在无光照的条件下，反向漏电流不大于0.1A时所能承受的最高反 向电压值。暗电流ID:是指光敏二极管在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流。暗电流越小，光敏二极管的性能越稳定，检测弱光的能力越强。光电流IL:是指光敏二极管在受到一定光照时，在最高反向工作电压下产生的电流。其测量的一般条件是:2856K钨丝光源，照度为10001x。光电灵敏度Sn:它是反映光敏二极管对光敏感程度的一个参数，用在每微瓦的入射光能量下所产生的光 电流来表示，单位为A/W。 响应时间T:光敏二极管将光信号转化为电信号所需要的时间。响应时司越短，说明光敏二