通常人們又將光敏二極管叫做光電二極管。它與半導體二極管在結構上是有很多類似的地方,它所使用的管芯是一個具有光敏特征的PN結,這種PN結具有單向導電性,因此它在工作的時候需加上反向電壓,這樣才更加的有用和安全。沒有光照的時候,它有很小的飽和反向漏電流,也就是我們所說的暗電流。當受到光照的時候,里面的飽和反向漏增大,形成光電流,電流的強度隨入射光強度的變化而變化。當光線照射到PN結時,可以使PN結中產生電子一空穴對,使少數載流子的密度增加。一般利用光照強弱來改變電路中的電流。
光敏二極管特性
光敏二極管的特性有五個:光譜特性、伏安特性、光照特性、溫度特性以及頻率響應特性。光敏二極管和普通二極管相似,都對電流有放大的作用,不同的是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制,它還要受光輻射的控制。一般情況下基極不引出,但有些的基極有引出,引出的基極有溫度補償和附加控制等作用。當具有光敏特性的PN結受到光輻射時,就會形成光電流,產生的光生電流由基極進入到發射極,進而在集電極回路中得到一個放大了的信號電流。用不同材料制作而成的光敏極管具有不同的光譜特性。
典型光敏二極管電路圖(一)
典型光敏二極管電路圖(二)
圖是光敏二極管的應用電路實例。因(a)是對數壓縮電路,反饋電路中采用對數二極管VD,可以對輸出電壓進行對數壓縮,測光范圍較寬,一股用于模擬光信號電路。圖(b)是定位用傳感器電路.采用對偶型光敏二極管,放大VD1與VD2的差動信號。圖(c)是與FE丁(VT)組合的調制光傳感器電路.用于光控電路,響應速度快,噪聲低,它是一種調制光等的交流專用放大器,但不適合于模擬信號電路中。
典型光敏二極管電路圖(三)
典型光敏二極管電路圖(四)
圖4-5是光敏二極管VD與運放A組合應用實例.圖4-5(a)為無偏置方式,圖4-5(b)為反向偏置方式。
無偏置電路可以用于測量寬范圍的入射光,例如照度計等,但響應特性比不上反向偏置的電路,可用反饋電阻Rf調整輸出電壓,如果Rf用對數二極管替代.則可以輸出對數壓縮的電壓。反向偏置電路的響應速度快.輸出信號與輸入信號同相位
典型光敏二極管電路圖(五)
典型光敏二極管電路圖(六)
如下圖電路中通過壓電元件傳感器S將壓力轉換為電信號送至SD3或SD3A集成電路,并通過發光二極管顯示。圖中虛線框內兩個等效電阻分別為工作室和補償室(雙電離室)。
典型光敏二極管電路圖(七)
LM358該測試器可對發光二極管進行不區分極性地檢測,從而判定其發光性能。在批量檢測中,與用萬用表等測試手段相比,省時省力、簡單直觀。
電路如下圖所示,一路運算放大器接成低頻自激振蕩器,在輸出端間歇輸出高電平或低電平。另一路運放接成反相器形式。當振蕩電路輸出高電平時,反相器則輸出低電平;振蕩電路輸出低電平時,反相器輸出高電平。若在兩輸出端跨接一支發光二極管,不論跨接的極性如何,發光二極管總是要隨著振蕩電路的振蕩頻率,間歇地導通發光。LED為電源指示管,兼作發光強度的比較管。運放IC可選用LM358或LM324。
典型光敏二極管電路圖(八)
圖4-4是光敏二極管與晶體管組合應用電路實例。圖4-4(a)為典型的集電極輸出電路形式,而圖4-4(b)為典型的發射極輸出電路形式。
集電極輸出電路適用于脈沖入射光電路,輸出信號與輸入信號的相位相反,輸出信號一般較大。而發射極輸出電路適用于模擬信號電路,電阻RB可以減小暗電流,輸出信號與輸入信號的相位相同,輸出信號一般較小。
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