光电转换器件

第周第次课系主任审核签字：教学课题/实训项目光电转换器件教学目标（1）掌握光电转换器件的种类和用途。（2）掌握光电转换器件的主要参数。（3）掌握光电转换器件的检测方法。重点1、常见光电转换器件种类和用途难点2、常见光电转换器件的检测方法教学手段（含教法、学法、设备、教具、课件等）教法：任务驱动法学法：自主、探讨ppt常见光电转换器件教学过程及教学设计【回顾】各种电子元器件【导入】光电技术的核心是光电子器件，它包括3大类：光电转换器件、电光转换器件、兼有前两者之特性的光耦合器件。光电器件能将光辐射转变为电信号，常见的有光敏二极管、光敏晶体管、太阳电池等。教学过程及教学设计教学过程及教学设计【新课讲授】光敏电阻器光敏电阻器是应用半导体光电效应原理制成的一种器件。当半导体受光照时，产生大量的空穴和电子，空穴和电子在复合之前由一电极到达另一电极，从而使光电导体的电阻率发生变化。光敏电阻器在无光线照射时呈高阻态，当有光线照射时，其电阻迅速减小。现在广泛应用在楼房走廊内的声光两控节能灯，就使用了光敏电阻器。光敏电阻器的检测方法很简单，用指针式万用表检测光敏电阻器的阻值，同时改变光敏电阻器的受光情况，会看到万用表指针随光照度的变化而摆动，若摆动很小或基本不动，则可判定该光敏电阻器失效。光敏二极管光敏二极管又叫做光电二极管，是将光能转换成电能的器件，其构造与普通二极管相似，不同点是在管壳上有个入射光窗口，可将接收到的光线聚焦到半导体芯片上。在无光照时，光敏二极管与普通二极管一样具有单向导电性，如果外加正向电压，其电流与端电压呈现指数关系，若外加反向电压则会呈现出较大的电阻；在有光照时，光敏二极管上如果仍加有反向电压，将会产生与光照成正比的电流，这个电流被称为光电流。光敏二极管的检测，可用万用表的“Rx1k”当测量，光敏二极管的正向电阻约10kQ。无光照射时，反向电阻为说明管子是好的；有光照射时，反向电阻随光的强度增加而减小，阻值可减小到几千欧或1kQ以下，则管子是好的；若反向电阻为或0,则管子是坏的。3•光敏晶体管光敏晶体管是一种相当于在基极和集电极接入光敏二极管的晶体管。为了对光有良好的响应，其基区面积比发射区面积大得多，以扩大光照面积。光敏晶体管的管脚有三个也有两个的，在两个管脚的管子中，光窗口即为基极。为了进一步扩大光敏晶体管灵敏度，人们制造了达林顿型光敏晶体管。当达林顿型光敏晶体管受到光照时，等效光敏二极管将光信号转换成电信号，此电信号被两级晶体管放大，因此，总放大倍数相当于两只晶体管放大倍数的乘积，所以灵敏度比普通光敏晶体管要高得多，通常光电流可达几十毫安以上。4.光耦合器件光耦合器是把LED和光敏晶体管组装在一起而成的电光电转换器件，其主要原理是以光为介质，实现了电一光一电的传递与转换。其等效电路和符号如图12.6所示。IZO1〒7；I心»/—1在光耦合电路中，为了切断干扰的传输途径，电路的输入回路和输出回路必须各自独立，不能共地。由于光耦合器是一种以光为介质传送信号的器件，实现了输出端与输入端的电气绝缘（绝缘电阻大于1019），耐压在1kV以上；光耦合器的特点可以记做：电气隔离、信号传输。光耦合器为单向传输，无内部反馈，抗干扰能力强，尤其是抗电磁干扰，是一种广泛应用于微机检测和控制系统中光电隔离方面的新型器件，在PLC中有广泛的应用。【总结】（1）掌握光电转换器件的种类和用途。（2）掌握光电转换器件的主