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什么是光敏二极管?光敏二极管工作原理、参数特点详解

发布时间:2021-03-17 14:18:00 阅读量:2502

 光敏二极管也叫光电二极管,它是一种可以将光依据人们所要运用的方式,转换成电流或者电压信号的光探测器。 光敏二极管是利用半导体材料的光电效应制成的。受到光的照射后,会产生光电流,这就是半导体的光电效应。那么,什么是光敏二极管?光敏二极管工作原理、参数特点详解:


一.什么是光敏二极管?


   通常人们又将光敏二极管叫做光电二极管。它与半导体二极管在构造上是有很多相似的中央,它所运用的管芯是一个具有光敏特征的PN结,这种PN结具有单向导电性,因而它在工作的时分需加上反向电压,这样才愈加的有用和平安。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止。

 

光敏二极管

光敏二极管

 

  当受到光照时,里面的饱和反向漏增大,构成光电流,电流的强度随入射光强度的变化而变化。当光线映照到PN结时,能够使PN结中产生电子一空穴对,使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移,使反向电流增增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。


二.光敏二极管工作原理   

 

   光敏二极管其实是一种将光信号变成电信号的半导体器件。PN结是它的中心局部,在构造上和普通二极管是不同的,为了便当承受更多的入射光照,人们通常将PN结面积尽量做的大一些,电极面积尽量做的小一些,普通来说PN结的结深很浅,通常小于1微米。

 

  光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。当没有光照的时分,反向电流就很小,就是我们所说的暗电流。当有光照的时分,携带能量的光子进入PN结后,会把能量传给约束电子,使局部电子挣脱共价键,产生电子-空穴对,称为光生载流子。

 

  它们在反向电压作用下参加漂移运动,使反向电流明显变大,光的强度越大,反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下,所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载,负载上就获得了电信号,而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

 

  光敏二极管和普通二极管一样具有一个PN结是光敏接收管和普通二极管一样的中央,在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口用来接纳光线映照,从而完成光电转换,是它与普通二极管不同的中央。光敏三极管除具有光电转换的功能外,还具有放大功能,在电路图中文字符号一般为VT。光敏三极管因输入信号为光信号,所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。


 三.光敏二极管参数

 

  光敏二极管的主要参数有以下几个:

 1.最高工作电压Umax,指在无光照射时,光敏二极管反向电流不超过0·lμA时,所加的反向最高电压值。

 

   2.光电流IL,光敏二极管在受到一定光线照射时,在加有正常反向工作电压时的电流值。此值越大越好。

 

 3.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。

 

 4.响应时间Tr,光敏二极管把光信号转换为电信号所需的时间。

 

   5.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μA/μW。

 

光敏二极管

 

 

四.光敏二极管特点用途

 

 1.光敏二极管是一种光电转换器件,也就是说能把接收到的光,转变成电流的变化。

 

 2.光敏二极管的工作方式为加反向电压或不加电压两种状态.给其加反向偏压时,管子中的反向电流将随光照强度的改变而改变。光照强度越大,反向电流也就越大。

 

 3.光敏二极管对于照射光线的响应程度是不一样的,它某一范围内的光波有着最强烈的响应,而对另外一些光波则响应不佳。表现为反向电流的大小不一。


  4.光敏二极管主要用于自动控制。如光耦合、光电读出装置、红外线遥控装置、红外防盗、路灯的自动控制、过程控制、编码器、译码器等。
 

 5.当测量带环极的光敏二极管时,环极和后极(正极)也相当一个光敏二极管,其性能也具有单向导电作用和见光后反向电阻大大下降。

 

 6.区分环极和前极的办法是,在反向连接情况下,让不太强的光照在光敏二极管上,阻值略小的是前极,阻值略大的是环极。

标签: 光敏二极管 二极管

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