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日期:2019-08-15
某些二極管具有光敏的作用,被稱為光敏接收管,也叫光電二極管。
(1)光敏接收管簡(jiǎn)介
光敏接收管與半導(dǎo)體二極管在構(gòu)造上是相似的,其管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié),具有單導(dǎo)游電性,因而工作時(shí)需加上反向電壓。
(2)工作原理
光敏接收管是將光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。它的中心局部也是一個(gè)PN結(jié),和普通二極管相比,在構(gòu)造上不同的是,為了便于承受入射光照,PN結(jié)面積盡量做的大一些,電極面積盡量小些,而且PN結(jié)的結(jié)深很淺,普通小于1微米。
光敏二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時(shí),反向電流很小(普通小于0.1微安),稱為暗電流。當(dāng)有光照時(shí),攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后,把能量傳給共價(jià)鍵上的約束電子,使局部電子掙脫共價(jià)鍵,從而產(chǎn)生電子---空穴對(duì),稱為光生載流子。
它們?cè)诜聪螂妷鹤饔孟聟⑴c漂移運(yùn)動(dòng),使反向電流明顯變大,光的強(qiáng)度越大,反向電流也越大。這種特性稱為"光電導(dǎo)"。光敏二極管在普通照度的光線映照下,所產(chǎn)生的電流叫光電流。假如在外電路上接上負(fù)載,負(fù)載上就取得了電信號(hào),而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。
光敏接收管、光敏三極管是電子電路中普遍采用的光敏器件。光敏二極管和普通二極管一樣具有一個(gè)PN結(jié),不同之處是在光敏二極管的外殼上有一個(gè)透明的窗口以接納光線映照,完成光電轉(zhuǎn)換,在電路圖中文字符號(hào)普通為VD。光敏三極管除具有光電轉(zhuǎn)換的功用外,還具有放大功用,在電路圖中文字符號(hào)普通為VT。光敏三極管因輸入信號(hào)為光信號(hào),所以通常只要集電極和發(fā)射極兩個(gè)引腳線。同光敏二極管一樣,光敏三極管外殼也有一個(gè)透明窗口,以接納光線映照。
(3)根本特性
①光譜特性
②伏安特性
③光照特性
④溫度特性
⑤頻率響應(yīng)特性
光敏接收管的主要參數(shù)有以下幾個(gè):
1、最高工作電壓Umax,指在無光照射時(shí),光敏接收管反向電流不超過0·lμA時(shí),所加的反向最高電壓值。
2、光電流IL,光敏接收管在受到一定光線照射時(shí),在加有正常反向工作電壓時(shí)的電流值。此值越大越好。
3、暗電流ID,在無光照射時(shí),光敏接收管加有正常工作電壓時(shí)的反向漏電流。其值越小越好。
4、響應(yīng)時(shí)間Tr,光敏接收管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)所需的時(shí)間。
5、光電靈敏度鞏,也稱電流靈敏度。是表示光敏接收管對(duì)光的敏感程度。它是以每μW入射光的能量條件下,所產(chǎn)生的光電流的大小。單位是μA/μW。
特點(diǎn)與用途
1、光敏接收管是一種光電轉(zhuǎn)換器件,也就是說能把接收到的光,轉(zhuǎn)變成電流的變化。
2、光敏接收管的工作方式為加反向電壓或不加電壓兩種狀態(tài).給其加反向偏壓時(shí),管子中的反向電流將隨光照強(qiáng)度的改變而改變。光照強(qiáng)度越大,反向電流也就越大。
3、光敏接收管對(duì)于照射光線的響應(yīng)程度是不一樣的,它某一范圍內(nèi)的光波有著最強(qiáng)烈的響應(yīng),而對(duì)另外一些光波則響應(yīng)不佳。表現(xiàn)為反向電流的大小不一。
4、光敏接收管主要用于自動(dòng)控制。如光耦合、光電讀出裝置、紅外線遙控裝置、紅外防盜、路燈的自動(dòng)控制、過程控制、編碼器、譯碼器等。
5、光敏極管的封裝有金屬外殼封裝,在其頂端有玻璃窗口,或在側(cè)面開有受光窗口。還有的光敏接收管采用黑色樹脂封裝。
光敏接收管的種類較多:有通用光敏接收管、雪崩光敏接收管、藍(lán)光光敏接收管、視敏光敏接收管、紅外光敏接收管、激光光敏接收管、紫外光敏接收管和插件式光敏接收管。
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