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光敏器件简介

更新时间:2017-7-7 11:00:41    阅读:518    分享此文章:
光敏器件是指能将光信号转变为电信号的元件。与发光管配合,可以实现电→光、光→电的相互转换。常见的光敏元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管。

一、光敏电阻

常用的碳膜电阻和金属膜电阻,受到光照射后阻值不会发生变化;而光敏电阻的阻值对光的变化则非常敏感,原因在于光敏电阻的材料和结构。光敏电阻是在陶瓷基片上沉积一层光敏半导体,再接上两根引线做电极制成的。它的外壳上有玻璃窗口或透镜.使光线能够入射到光敏半导体薄层上,随着入射光的增强或减弱,半导体的特征激发强度也不一样,使半导体内部的载流子数量发生变化,从而使光敏电阻的阻值跟着改变。常见的有紫外光敏电阻器、可见光敏电阻器、红外光敏电阻器几种,对应的波长不同,使用时不能混淆。

光敏电阻的外形及电路图形符号如图1所示。

 

光敏电阻的主要参数有:

(1)暗电阻(RD):光敏电阻器在无光照射时的电阻值称为暗电阻。

(2)亮电阻(RL):光敏电阻器在受到光照射时所具有的阻值称为亮电阻。

(3)峰值波长:光敏特性响应最佳时所对应的波长。

二、光电二极管

光电二极管是由一PN结构成的半导体器件。不是用作整流元件,而是通过它把光信号转换为电信号,即它是一种光电转换器件。

如图2所示,光电二极管的两管脚有正、负极之分,靠近管键和色点的是正极,另一管脚为负极;较长的一脚为正极,较短的一脚为负极。

 

光电二极管是在反向电压下工作的,在黑暗状态下,由于本征激发微弱,反向电流(此时电流称为暗电流)很小。当有光照时,随着本征激发的增强,少数载流子浓度增加,使得反向电流迅速增大到几十微安,此时的电流称为光电流。光照的强弱变化引起了光电二极管光电流大小的变化,这样就可以很容易地实现光/电信号的转换。在入射光照强度一定时,光电二极管的反向电流为恒值,与所加反向电压大小基本无关。

光电二极管的检测方法:

(1)用万用表R×l00或R×lk挡,与测普通二极管一样,其正向电阻应为10kΩ左右。

(2)对掉两表笔,使光电二极管工作在反向状态.用一物体遮住光电二极管的透明窗口,测得的电阻值应接近无穷大。

(3)去掉遮光物,表笔指针应向右偏转至几千欧处,光线越强.电阻值越小。若测得的正反向电阻都是无穷大或零,说明管子已损坏。

三、光电三极管

光电二极管能实现光电转换,但灵敏度低,使用光电三极管就大大提高了光电转换的灵敏度。

光电三极管为NPN结构,基极即为光射窗口,因此大多数光电三极管只有集电极和发射极两个管脚,也有基极有引出脚的,作为温度补偿用,不用时剪去。管脚排列如图3,靠近色点标志的是发射极,较远的是集电极,引线较长的是基极。

 

实际应用光电三极管作为接收器件时.为提高接收灵敏度,可给它一个适当的偏置电流即施加一个附加光照,使其进入浅放大区,实际安装时发光二极管不要挡住三极管的受光面,以免影响遥控信号的接收。采用这种办法可以非常有效地提高接收灵敏度,增大遥控距离。

光电三极管的检测如图4所示。

 

(1)用遮光物遮住光电三极管的窗口,没有光照,光电三极管没有电流,测得的阻值应为无穷大。

(2)去掉遮光物,使光电三极管的窗口朝向光源,三极管导通,万用表的指针向右偏转至1kΩ左右,指针偏转角的大小反映了管子的灵敏度。

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