光敏三极管的结构及工作原理和磁敏三极管

光敏三极管原理光敏三极管是一种光电转换元件，通过光照射引起内部电流变化，从而实现光信号的电信号转换。

它广泛应用于光控开关、光电自动、通信设备等领域。

光敏三极管的原理是基于内部PN结的光生效应。

它由一个N型半导体和两个P 型半导体组成。

N型区域连接到一个正极（集电极），两个P型区域旁边连接到两个负极（发射极和基极）。

当光照射在PN结的表面时，光子的能量将导致电子从价带跃迁到导带，从而产生电子-空穴对。

这些电子和空穴会在电场作用下分别向发射极和集电极移动。

由于基极正向偏置，电子会被基极吸收，而空穴则会通过P型区域的PN结向发射极移动。

由于光的照射是随机的，光敏三极管的输出电流也是随机的。

因此，在实际应用中，我们需要对光敏三极管的输出进行放大和滤波，以提高信噪比和稳定性。

光敏三极管的工作原理可以通过光敏三极管的电特性曲线来理解。

在光敏三极管中，光照强度与输出电流之间存在着直接的线性关系。

当光照强度增加时，输出电流也随之增加。

这种线性关系可以通过光敏三极管的光电流-光照强度曲线来体现。

光敏三极管的光电流-光照强度曲线呈现出S型曲线，即当光照强度较小时，曲线较平缓，而当光照强度较大时，曲线则变得陡峭。

这是因为在较低的光照强度下，光敏三极管的敏感部分仍然存在着少量的电子和空穴，因此增加光照强度对输出电流的影响相对较小。

而在较高的光照强度下，光敏三极管的敏感部分会产生更多的电子和空穴，从而导致输出电流大幅增加。

光敏三极管还具有快速响应的特点。

当光照结束后，光敏三极管的输出电流会迅速恢复到初始状态。

这种快速响应的特性使光敏三极管在光噪声较高的环境下具有较好的性能。

在实际应用中，我们可以通过调整工作电压和外部电阻来控制光敏三极管的灵敏度。

较高的工作电压和较低的外部电阻可以提高光敏三极管的灵敏度，而较低的工作电压和较高的外部电阻则可以减小灵敏度。

总之，光敏三极管通过光的照射使得内部产生电子和空穴对，从而产生电流，实现光信号转换为电信号。

三极管的结构及工作原理三极管（transistor）是一种半导体器件，是现代电子技术中最重要的基本元器件之一、它是通过控制输入信号来操控输出信号的电子元件。

三极管的结构是由两个PN结组成的。

三极管通常由三个层次组成，分别是发射极、基极和集电极。

其中发射极和集电极是N型半导体材料，基极是P型半导体材料。

这种结构被称为NPN型三极管。

与之相反，如果集电极和发射极是P型半导体材料，而基极是N型半导体材料，则为PNP型三极管。

三极管的工作原理基于PN结的特性。

当PN结处于正向偏置时，P区多数载流子（空穴）向N区扩散，N区多数载流子（电子）向P区扩散，通过复合过程，形成电流。

而当PN结处于反向偏置时，少数载流子扩散的数量相对较小，形成的电流相对较小。

利用这种特性，三极管可以控制输入信号和输出信号之间的电流关系。

三极管的工作可以分为放大作用和开关作用两种。

在放大作用中，输入信号通过串联在发射极和基极之间的电阻器Rbase，这个输入信号可以将P区的耗尽层翻转，从而减小了基极电流IB，这种作用称为电流放大作用。

当IB减小时，由于基极电流与集电极电流的关系，集电极电流IC也随之减小。

因此，可以通过控制输入信号来放大输出信号。

在开关作用中，当输入信号为高电平时，通过Rbase传入基极的电流IB增大，使得三极管被打开，集电极电流IC流向负载电阻，控制开关的导通。

相反，当输入信号为低电平时，基极电流IB减小，三极管关闭，集电极电流IC消失，控制开关的断开。

除了发射极、基极和集电极之外，三极管还有个重要的参数是放大因子（β）。

放大因子是指输出电流IC与输入电流IB之间的倍数关系。

换句话说，它衡量了三极管的放大能力。

β的值取决于三极管的特定材料和制造过程，一般在20-100之间。

在实际应用中，三极管广泛应用于电子电路中，如放大电路、振荡电路、开关电路等。

在集成电路中，三极管作为基本单元，组合成各种逻辑门电路，并且大规模集成电路（LSI）的发展使得数百万甚至数十亿的三极管可以同时制造在一片半导体硅片上，成为现代电子技术的基石之一总结起来，三极管是一种半导体器件，其结构由发射极、基极和集电极组成，通过控制输入信号来操控输出信号。

光敏三极管结构光敏三极管（Phototransistor）是一种光敏元件，具有普通三极管的结构，但其发射极与基极之间没有PN结，而是通过光敏电阻连接。

光敏三极管可将光信号转化为电流信号，广泛应用于光电转换、光电控制等领域。

光敏三极管的结构主要包括发射极、基极和集电极。

其中，发射极和集电极是通过P型半导体材料形成PN结，而基极则是N型半导体材料。

光敏三极管的结构与普通三极管相似，但其基区较宽，以便增加光敏电流的产生。

光敏三极管的工作原理是基于内建电场的作用。

当光照射到光敏三极管的PN结上时，光子的能量会激发PN结上的电子跃迁，从而产生电子空穴对。

电子会被内建电场推向集电极，形成光电流；而空穴则会被内建电场推向发射极，形成光电流的补偿电流。

因此，光敏三极管的集电电流与光照强度成正比。

光敏三极管的特点是具有高灵敏度、快速响应和良好的线性特性。

由于其结构与普通三极管相似，因此可以与普通三极管相同的电路进行连接。

光敏三极管可用作光电转换器，将光信号转化为电信号，如光电耦合器、光电隔离器等。

此外，光敏三极管还可用于光电控制，如光敏开关、光敏电阻等。

在实际应用中，光敏三极管需要注意其工作条件。

首先，光敏三极管对光照强度非常敏感，因此应尽量避免直接阳光照射，以免产生过大的光电流。

其次，光敏三极管的结构较为脆弱，需要注意防护，避免机械损坏。

此外，光敏三极管的工作温度范围也需要注意，过高或过低的温度都会影响其性能。

在光敏三极管的选型中，需要考虑其特性参数。

例如，光敏三极管的光敏电流和光照强度的线性关系、响应时间、频率响应范围等。

根据具体应用需求，选择合适的光敏三极管。

总结一下，光敏三极管是一种光敏元件，具有普通三极管的结构，但其发射极与基极之间通过光敏电阻连接。

光敏三极管利用内建电场的作用，将光信号转化为电流信号。

它具有高灵敏度、快速响应和良好的线性特性，广泛应用于光电转换、光电控制等领域。

在选型和使用过程中，需要考虑其特性参数和工作条件，以确保其正常工作和稳定性能。

实验三：光敏三极管特性实验一、实验目的：.1、熟悉光敏三极管的结构和作用原理；2、了解光敏三极管的特性，当工作偏压一定时，光敏三极管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。

二、实验原理：光敏三极管是在光电二极管的基础上发展起来的，它和普通的晶体三极管相似——具有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路的电流控制，还受光的控制。

所以光敏三极管的外形有光窗。

有三根引线的也有二根引线的，管型分为PNP型和NPN型两种光敏三极管，NPN型称3DU型光敏三极管，PNP 型称3CU型光敏三极管。

现以3DU型为例说明硅光敏三极管的结构和作用原理，如图3-1所示。

以N 型硅片作为衬底，扩散硼而形成P型，再扩散磷而形成重掺杂N+层，并涂以SiO2作为保护层。

在重掺杂的N+侧开窗，引出一个电极并称作“集电极c”，由中间的P型层引出一个基极b，也可以不引出来（由于硅光敏三极管信号是以光注入，所以一般不需要基极引线），而在N型硅片的衬底上引出一个发射e，这就构成一个光敏三极管。

图3-1 3DU型光敏三极管结构原理图及符号硅光敏三极管的工作原理：工作时各电极所加的电压与普通晶体管相同，即需要保证集电极反向偏置，发射极正偏置，由于集电极是反偏置，在结区内有很强的内建电场，对3DU型硅三极管来说，内建电场的方向是由c到b，与硅光电二极管工作原理相同，如果有光照到基极--集电极上，能量大于禁带宽度的光子在结区内激发出光生载流子-电子空穴对，这些载流子在内建电场的作用下，电子流向集电极，空穴流向基极，相当于外界向基极注入一个控制电流I b=I p（发射极是正向偏置和普通晶体管一样有放大作用）。

当基极没有引线，此时集电极电流：I c=β I b=β I p=S E·E·β式中β为晶体管的电流增益系数；E为入射照度；S E为光电灵敏度。

由此可见，光敏三极管的光电转换部分是集-基结区内进行，而集电极、基极、发射极又构成了一个有放大作用的晶体管。

三极管工作原理(详解)三极管，也叫晶体三极管，简称晶体管，是一种能够放大电路中微小信号的电子元器件。

它的原理是通过控制一个区域的电子流，来改变另一个区域的电流。

晶体管最早由贝尔实验室的威廉·肖克利发明，是现代电子技术的基础之一。

本文将详细讲解三极管的工作原理。

一、晶体管的结构晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成，分别为发射极（EB）、基极（CB）和集电极（CE）。

发射极（E）：它是一个P型半导体，它的厚度很少，通常在0.01毫米以上，但是面积很大，通常在平方数分米。

基极（B）：它是一个N型半导体，尽管它的尺寸比发射极大，但它的浓度很低，它是晶体管的控制电极。

集电极（C）：它是一个N型半导体，通常比基极大几倍，是晶体管的输出电极。

为了保护晶体管的内部结构，晶体管需要封装成小型的金属或塑料外壳。

封装的芯片会被裸露出来，然后通过银色的金属脚连接电路板。

二、晶体管的工作原理晶体管是一种由硅和其他半导体材料构成的小型电子元件。

它的最重要的特性是可以放大信号。

晶体管的三个引脚在应用中被分别用作发射极、基极和集电极。

晶体管通过控制基极的电压，就能够放大电路中的微小信号。

晶体管具有三个工作区，它们分别是截止区、放大区和饱和区。

1. 截止区当基极电压低于截止电压时，晶体管处于截止状态，整个晶体管的结构中没有电流流动。

2. 放大区当基极电压高于截止电压时，晶体管处于放大状态。

此时，基极电压对晶体管的集电极电流产生控制作用。

如果基极电压升高，晶体管中的电流流向集电极方向就会升高，从而放大晶体管输入的电信号。

3. 饱和区当基极电压继续升高，晶体管中的电流达到最大值时，晶体管就会进入饱和状态。

在饱和区，晶体管可以用作开关，输出高电平或低电平。

三、晶体管的偏置要正确使用晶体管，需要对其进行偏置操作。

晶体管的偏置，是指将晶体管连接到电路中，并用一个外部电源提供所需要的电力。

基极电压在适当的电压下，即可使晶体管处于放大状态。

五、光敏三极管的光电特性及伏安特性一、实验原理：光注入 用波长比较短的光 照射到半导体光照产生非平衡载流子产生的非子一般都用∆n ，∆p 来表示。

达到动态平衡后： n=n 0+∆n ，p=p 0+∆p ； n 0，p 0为热平衡时电子浓度和空穴浓度，∆n ，∆p 为非子浓度。

光敏三极管是一种光生伏特器件，用高阻P 型硅作为基片，然后在基片表面进行参杂形成PN 结。

N 区扩散得很浅为1μm 左右，二空间电荷区，（即耗层区）()g E h >γ较宽，所以保证了大部分光子入射到耗层区内。

光子入射到耗层内被吸收而激发电子-空穴对，电子-空穴对在外加反向偏压V CB的作用下，空穴流向正极，形成了三极管的反向电流即光电流。

光电流通过外加负载电阻R L后产生电压信号输出。

光敏三极管原理与结构：下图给出了NPN 型光敏三极管基本线路。

基极开路，基极-集电极处于反偏状态。

当光照射到PN 结附近时，由于光生伏特效应，产生光电流。

该电流相当于普通三极管的基极电流，因此将被放大（1+ β ）倍，所以光敏三极管具有比光敏二极管更高的灵敏度。

实验目的：1、了解光敏三极管光电特性，当光电管的工作偏压一定时，光电管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。

2、当入射光的照度（或通量）一定时，光电管输出的光电流与偏压的关系（伏安特性）。

实验步骤：见讲义下图为光敏晶体管的光照特性曲线。

它给出了光敏晶体管的输出电流Ic 和照度Ee 之间的关系。

从图中可以看出它们的曲线近似地可以看作是线性关系。

下图为锗光敏晶体管的伏安特性曲线.光敏晶体管在不同照度Ee 下的伏安特性，就象一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。

只要将入射光在发射极与基极之间的PN 结附近所产生的光电流看作基极电流,就可将光敏晶体管看成一般的晶体管。

光敏晶体管的伏安特性六、光敏三极管的光谱响应特性一、实验原理：光电器件的灵敏度是入射辐射波长的函数。

以功率相等的不同波长的单色辐射入射于光电器件，其光电信号与辐射波长的关系为光电器件的光谱响应。

光敏三极管结构光敏三极管是一种基于光电效应的电子元器件，常用于光电传感、光电转换和光信号放大等应用中。

它的结构简单，由P型半导体、N型半导体和P型半导体组成，具有敏感度高、响应快、抗干扰能力强等特点。

光敏三极管的主要结构包括发射极、基极和集电极。

发射极为P型半导体，基极为N型半导体，集电极为P型半导体。

发射极和基极之间形成一个PN结，基极和集电极之间形成一个PN结，这两个PN结共同构成了光敏三极管的结构。

光敏三极管的工作原理是基于光电效应的。

当光照射到光敏三极管的发射极和基极之间的PN结上时，光子的能量会将PN结中的电子激发，使其跃迁到价带中，形成电子空穴对。

由于PN结的特殊结构，电子空穴对会在PN结中分离，电子向基极方向移动，空穴向发射极方向移动。

这样就产生了电流，即光敏三极管的输出信号。

光敏三极管的输出信号与光照强度呈正比关系，光照强度越大，输出信号越强。

在光照强度不变的情况下，光敏三极管的输出信号也会受到温度、电压等影响。

因此，在实际应用中，需要对光敏三极管进行校准和调整，以保证输出信号的准确性和稳定性。

光敏三极管具有敏感度高、响应快、抗干扰能力强等优点，因此在光电传感、光电转换和光信号放大等领域得到了广泛应用。

例如，在光电传感领域，光敏三极管可以用于检测光线的强弱，实现光的定量检测；在光电转换领域，光敏三极管可以将光信号转换为电信号，方便信号的处理和传输；在光信号放大领域，光敏三极管可以放大微弱的光信号，提高信号的可靠性和稳定性。

然而，光敏三极管也存在一些局限性，如对光照强度的范围有限、对环境温度和电压的要求较高等。

此外，光敏三极管的输出信号受到光照强度和环境条件的影响较大，容易受到干扰。

因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和环境条件选择合适的光敏三极管，并进行适当的校准和调整，以保证其性能和稳定性。

光敏三极管是一种基于光电效应的电子元器件，具有敏感度高、响应快、抗干扰能力强等优点。

它的结构简单，包括发射极、基极和集电极。

光敏三极管的结构及工作原理说明：光敏三极管与二极管不同的是有两个背对相接的PN结。

与普通三极管相似的是，它也有电流增益。

图21-7示出了NPN型光敏兰极管的结构。

需要指出的是，因光敏三极管无须电参量控制，所以一般没有基极引出线，只有集电极C和发射极e两个引脚，而且外形和光敏二极管极为相似，很难区别开，需认真看清管壳外缘标注的型号，以免混淆。

有时为了提高电压放大倍数，生产商将光敏三极管与另一普通二极管制作在一个管芯内，连结成复合管形式，称为达林顿型光敏三极管。

它的电压放大倍数很高(β=βlβ2)，且允许输出较大电流，即电流放大倍数也很高(α=α1α2)。

但达林顿型光敏三极管的暗电流较大，非线性严重，温漂大以及抗干扰能力差，需在电路中增加抑制回路方能正常工作。

网名： sels光敏三极管基础知识光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。

通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。

当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。

不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。

通过对半导体二极管和三极管的学习，我了解了晶体管的基本结构和工作原理，晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。

光敏三极管的工作基本原理光敏三极管（Phototransistor）是一种感光器件，常用于光电探测和自动调节系统中。

它通过光的照射来改变电流或电压的特性。

光敏三极管由半导体材料制成，其工作基本原理可以分为以下几个方面：1. 光电转换原理：光敏三极管是基于内照射效应的光电转换器件。

当射入光照射到光敏三极管的p-n结（二极管结）上时，其中的载流子会被光激发，产生电子-空穴对。

这些电子-空穴对会被电场分离并形成电流。

2. 寄生效应：光敏三极管的工作还受到寄生效应的影响。

这主要包括晶体管的集电结和基极结之间的用于偏置的电流、晶体管的电容和内部寄生电阻等。

这些因素会影响光敏三极管的响应速度和输出电流。

3.电子与光电流的关系: 光敏三极管的输出可以是电流或电压。

在常用的NPN 结构光敏三极管中，光照会激发电子从基区注入发射极（集电极），增加发射极电流，从而使得电流变大。

光敏三极管的电流输出与光照强度之间存在线性关系。

4. 基区电压调制：根据光照强度不同，光敏三极管的基区电压也会发生变化。

基区电压的变化会引起其他参数如发射区的电流变化，从而改变整个光敏三极管的工作状态。

5. 比例关系：光照强度与光敏三极管输出之间存在一定的线性比例关系。

这使得光敏三极管能够被广泛应用于测量和控制系统中，如光电测量、光电自动调节、光电光学追踪等。

总结起来，光敏三极管的工作基本原理是通过光的照射激发载流子并形成电子-空穴对，进而改变光敏三极管的电流或电压特性。

其工作受到光照强度、寄生效应以及光敏三极管内部结构和参数的相互影响。

通过利用光敏三极管的电流输出与光照强度之间的线性关系，可以实现光电信号的测量和控制。

光敏三极管的工作原理为光电器件的应用提供了重要的技术基础。

实验4：光敏三极管特性实验光敏三极管特性实验（一）实验目的（1）了解光敏三极管结构与工作原理。

（2）掌握光敏三极管性能、特性的测试方法。

（二）实验器件与单元CSY2000G光电传感器实验台、光电器件实验（一）模板、光敏三极管、光源、滤色镜、照度计模板、光照度计探头（三）基本原理在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用晶体三极管的电流放大作用，用Ge或Si单晶体制造NPN或PNP型光敏三极管。

其结构使用电路及等效电路如图1所示。

图1 光敏三极管结构及等效电路光敏三极管可以等效一个光电二极管与另一个一般晶体管基极集电极并联：集电极-基极产生的电流，输入到共发三极管的基极在放大。

不同之处是，集电极电流（光电流）有集电结上产生的iφ控制。

集电极起双重作用；把光信号变成电信号起光电二极管作用；使光电流再放大起一般三极管的集电结作用。

一般光敏三极管只引出E、C两个电极，体积小，光电特性是非线性的，广泛应用于光电自动控制作光电开关应用。

（四）实验步骤1.光敏三极管伏安特性光敏三极管在不同的照度下的伏安特性就象一般晶体管在不同的基极电流输出特性一样。

光敏三极管把光信号变成电信号。

（1）将图3-1中的光敏二极管换成光敏三极管，按图接线，（注意接线孔颜色相接主机箱电压表Vcc光敏器件光敏接收器件或光源光电器件实验（一）接主机箱可调0-5v+0-5V可调光敏器件输入光敏接收器件硅光电池接主机箱电流表光敏二极管主机箱遮光筒光源+0-12V可调升降杆升降固定螺钉移块图3-1光敏二极管实验对应）主机箱的电流表的量程在实验过程需要进行切换，从μA到mA 档，电压表的量程为20v档。

（2）首先慢慢调节0～12V光源电压,使光源的光照度在某一照度值（2、4、6、8 lX）,再调节主机箱0-5v电源改变光敏三极管的电压,测量光敏三极管的输出电流和电压。

填入表1～表4，并作出一定光照度下的光敏三极管的伏安特性曲线（可多做几组族线）表1 在2lX照度下U1(V) I1(mA) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 表2 在4lX照度下U1(V) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 I1(mA) 表3 在6lX照度下U1(V) I1(mA) 0 0.5 1.0 1.5` 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 表4 在8lX 照度下U1(V) I1(mA) 0 I(mA)外加电压(V)图2 光敏三极管伏安特性实验曲线 2.光敏三极管的光照特性测量将图3-1中的光敏二极管换成光敏三极管接线（注意接线孔的颜色相对应），测量光敏三极管的暗电流和亮电流。

三极管工作原理及详解三极管是一种电子元器件，也被称为晶体管，是现代电子技术中广泛应用的一种重要器件。

它是由半导体材料制成的，通常由一个n-型材料和两个p-型材料组成，形成了一个n-p-n结构。

三极管的基本结构由一个基极（B，用于控制电流流动）、一个发射极（E，用于输入电流）和一个集电极（C，用于输出电流）组成。

其工作原理可分为以下几个方面进行详解：1.PN结反偏扩散：当三极管的发射结（BE结）处于反偏状态时，即使输入电压很小，也会有导电电子和空穴被扩散进入发射结。

这会导致发射结区域的电荷强度减小，使其变得非常薄。

基极结（BC结）也被反偏，因此极少有电子和空穴从基极端扩散进入。

2.动态增益：由于发射结非常薄，即使很小的输入电流（基电流）也能穿过发射结流入发射区。

这些电流在发射结区域中的散射使得电流进一步扩大，从而形成了由基电流控制的大电流放大器。

3.输出由输入控制：三极管的工作特点是，当输入信号施加在基极上时，这将导致在发射结和基结之间发生器件动作，如三极管的增益。

因此，输入电流的小变化就会导致输出电流的相应变化。

4.级联放大：三极管的输出可以直接连接到下一个三极管的输入，以实现级联放大，从而进一步增大信号的幅度。

这是因为三极管具有很高的放大倍数，通常在100以上。

5.工作模式：三极管的工作可以分为三种模式：放大模式、截止模式和饱和模式。

放大模式是三极管最常见的工作模式，此时三极管的输入电压足够大以驱动输出电流。

截止模式是指输入电压不足以驱动输出电流，此时三极管处于关闭状态。

饱和模式是指输入电压非常高，以至于电流饱和，此时三极管处于完全开启状态。

6.用途广泛：三极管作为一种重要的电子元件，在电子电路中应用广泛。

它可以用作放大器、开关、振荡器等。

例如，在放大器电路中，通过适当地设置电路参数，可以使输入信号的微小变化引起输出电流的大幅度变化，从而实现信号放大功能。

在开关电路中，三极管可以通过控制输入电流的开关行为，打开或关闭电路。

光敏三极管工作原理 /光敏二极管原理简介：光敏二极管原理光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。

光敏二极管原理光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。

一、光敏二极管1．结构特点与符号光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件，但在结构上有其特殊的地方。

光敏二极管在电路中的符号如图Z0129 所示。

光敏二极管使用时要反向接入电路中，即正极接电源负极，负极接电源正极。

2．光电转换原理根据PN结反向特性可知，在一定反向电压范围内，反向电流很小且处于饱和状态。

此时，如果无光照射PN结，则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限，反向饱和电流保持不变，在光敏二极管中称为暗电流。

当有光照射PN结时，结内将产生附加的大量电子空穴对（称之为光生载流子），使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增，此时的反向电流称为光电流。

不同波长的光（兰光、红光、红外光）在光敏二极管的不同区域被吸收形成光电流。

被表面P型扩散层所吸收的主要是波长较短的蓝光，在这一区域，因光照产生的光生载流子（电子），一旦漂移到耗尽层界面，就会在结电场作用下，被拉向N区，形成部分光电流；波长较长的红光，将透过P型层在耗尽层激发出电子一空穴对，这些新生的电子和空穴载流子也会在结电场作用下，分别到达N区和P区，形成光电流。

波长更长的红外光，将透过P型层和耗尽层，直接被N区吸收。

在N区内因光照产生的光生载流子（空穴）一旦漂移到耗尽区界面，就会在结电场作用下被拉向P区，形成光电流。

因此，光照射时，流过PN结的光电流应是三部分光电流之和。

二、光敏三极管工作原理光敏三极管和普通三极管的结构相类似。

不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏三极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通三极管。

介绍磁敏三极管的结构和工作原理
一、磁敏三极管结构
磁敏三极管（Hall-effect transistor）是以磁敏元件的磁特性进行控制的晶体管，它是一种电源有关型的三极管，它由源极、漏极、及基极组成。

在基极的边缘上有一个被称为磁敏片（Hall-plate）的玻璃片，片上有一个磁敏区域，它有能够触发晶体管开关的特性。

二、磁敏三极管的工作原理
当一个外加电磁场接触磁敏片（Hall-plate）时，就会产生一个引起磁敏片两侧源极和漏极之间电势差的电场，从而使三极管开关。

电磁场大小由磁感应强度、半径和磁敏片距离磁体的距离决定。

当磁敏三极管被激发时，源极和漏极之间电压差称为磁敏电压，磁敏电压的大小由电磁场强度决定。

当外加电磁场超过一定程度时，三极管就会被激活，反之，三极管就会断开。

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光敏晶体管的结构和工作原理小伙伴们，今天咱们来唠唠一个超级有趣的电子元件——光敏晶体管。

这光敏晶体管啊，就像是一个对光特别敏感的小机灵鬼呢。

先来说说它的结构吧。

光敏晶体管呢，其实和普通的晶体管有点像亲戚关系。

它也有三个电极，分别是发射极、基极和集电极。

不过呢，它有自己独特的地方哦。

它的管芯是一个具有光敏特性的PN结。

这个PN结就像是一个小小的光探测器。

在结构上，它的外壳有时候会有一个透明的小窗口，这个小窗口就像是它的小眼睛，专门用来让光透进去的。

就好像它在说：“光啊，快到我这里来。

”那它是怎么工作的呢？这可就好玩啦。

当光线照到这个光敏晶体管的PN结上的时候，就像是给这个小元件注入了一股神奇的力量。

光子就像一个个调皮的小信使，它们跑到PN结这里，会产生一些电子 - 空穴对。

这些电子 - 空穴对就开始活跃起来啦。

如果把光敏晶体管想象成一个小王国，那这些电子 - 空穴对就像是突然出现的一群勤劳的小工匠。

在没有光照的时候，这个小晶体管呢，就安安静静的，电流在里面就像小河流里缓慢流动的水，流得很少很少。

可是一旦有光照，哇塞，那就像打开了水闸一样。

因为那些新产生的电子 - 空穴对，使得基极的电流发生了变化。

这个变化可不得了，它会让集电极和发射极之间的电流变得很大很大。

就好像光给这个小晶体管打了一针强心剂，让它一下子就活力满满。

咱们可以想象一下生活中的场景哦。

比如说，在一些自动感应的路灯里，就藏着光敏晶体管这个小机灵鬼。

白天的时候，阳光灿烂，光敏晶体管被照得明明白白的，它就像是在说：“这么亮，不需要路灯啦。

”然后它就让路灯处于关闭状态。

可是当夜幕降临，光线暗下来，光敏晶体管就感觉有点孤单了，没有光来和它玩耍了，这时候它就赶紧告诉路灯：“兄弟，该你上场啦，现在好黑呀。

”于是路灯就亮起来了。

还有在一些摄像头的自动曝光系统里，光敏晶体管也起着至关重要的作用呢。

就像一个小小的光管家。

如果拍摄的环境光线很强，它就会让电路调整，减少进入摄像头的光线，这样拍出来的照片就不会白花花一片。

光敏三级管工作原理光敏三级管是一种在电子领域中较为常见的器件，它能够在光的照射下发生电学特性的变化。

那么，这种器件的工作原理是什么呢？下面我们将从材料、结构和工作原理三个方面进行解析。

材料光敏三极管主要由光敏材料、载流子注入材料和基板组成。

光敏材料通常为硒化铟或硫化铊，这些材料在其本身没有光照射时，处于半导体的失活状态。

当有光照射时，该材料会在器件中形成导电机会，以响应光源信号。

结构光敏三极管的结构和普通三极管类似，它由一个控制电极、一个发射电极和一个集电电极组成。

控制电极主要用于控制载流子注入，并从而控制整个器件的触发。

发射电极主要用于产生载流子，并将其注入光敏材料中。

集电电极主要用于收集载流子并输出信号。

工作原理当光敏三极管处于暗态时，电子从基板流入光敏材料中。

但是，光敏材料的光敏石不足以产生载流子，从而导致三极管的输出电流非常小。

当有光照射到光敏器件的时候，这些光子会激发出光敏材料中的电子，这些电子会成为晶体管中的载流子，并且具有足够的电能激发更多的电子。

在此过程中，光子的照射能够被转化成电流信号，由于光敏三级管的输出信号是以光照射的强度为反应依据的，因此它可以用于光强变化的检测与转换。

这样，光敏三极管就成为了光学传感器领域的重要组成部分。

在电信传输领域中，光敏三极管也被广泛应用于光电转换，光网络通信接收等领域，具有重要的应用价值。

另外，在一些电路中，还可以将光敏三级管与其他器件配合使用，以实现更好的信号放大和强化。

总结光敏三级管是一种重要的光学传感器，它能够将光照射转化为电流信号，并应用于多种领域。

其工作原理基于光敏材料的特性，当光照射到其中时，就会激发出电子，并在晶体管中产生载流子。

通过控制载流子注入等机制，光敏三极管就能够实现光信号的转换。

这种器件在工业生产中得到了广泛的应用，具有不可替代的作用。

三极管的结构和工作特性，简单易懂今天，我们来认识另一种十分重要的半导体器件：三极管。

生活中，授课、集会、维持秩序等场合需要用到扩音器、音响等设备，这些设备之所以能够放大声音是因为它们都包含放大器，而放大器的核心部件就是三极管。

那三极管究竟是如何放大声音信号的呢？让我们带着这个问题开始学习三极管的结构。

与二极管类似，三极管也是由PN结构成的，它的内部包含两个PN结，这两个PN结由三片半导体构成。

根据这三片半导体排列方式的不同，三极管可以分成NPN型和PNP型。

以NPN型为例，三极管的结构特点可以概括为三极、三区、两结。

从三片半导体各引出一个引脚，就是三极，中间为基极B，两边分别为集电极C和发射极E。

与三个引脚相连的三片半导体即为“三区”，基区、集电区和发射区。

三个区结构上各有特点，基区最薄，集电区面积最大，发射区掺杂浓度最高。

三个区相互结合，在交界处形成两个PN结。

基区与集电区交界处称为集电结，基区与发射区交界处称为发射结。

电路中，用字母VT表示三极管，图形符号中的箭头表示发射结导通时的电流方向。

由于PN结导通时，电流从P区流向N区，因此，NPN型箭头向外，PNP型箭头向里。

了解了三极管的结构，那它是怎样放大信号的呢？下面来看三极管的工作特性。

俗话说：人往高处走，水往低处流。

电流和水流类似，从高电位流向低电位。

如果用水流类比电流，那么三极管就类似于一个T形水管，水管的三个口相当于三极管的三个极，对应集电极和基极位置上有控制出水量大小的联动阀门。

小阀门靠水流冲击打开，大阀门在联动杆的带动下动作，三个极的电流就相当于水管三个口流过的水流。

当有水流冲击小阀门时，在联动杆的带动下大阀门也打开，较大水流流下，最终大小水流在下端汇聚流出。

如果增大小阀门处的水流，大阀门开启角度也增大，水管下端流出的水流也就越多。

小阀门处较小的水流流入，最终在下端有较大的水流流出，这就是放大状态。

在此过程中，要使基极电流流向发射极，发射结必须要正偏，要使集电极电流受基极电流控制，集电结需要反偏。

三极管地类型和结构原理图目前，国内各种类型地晶体三极管有许多种，管脚地排列不尽相同，在使用中不确贴片三极管型号查询定管脚排列地三极管，必须进行测量确定各管脚正确地位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管地特性及相应地技术参数和资料.晶体三极管地电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小地变化量来控制集电极电流较大地变化量.这是三极管最基本地和最重要地特性.我们将ΔΔ地比值称为晶体三极管地电流放大倍数，用符号“β”表示.电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流地变化也会有一定地改变.晶体三极管地三种工作状态截止状态：当加在三极管发射结地电压小于结地导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关地断开状态，我们称三极管处于截止状态.放大状态：当加在三极管发射结地电压大于结地导通电压，并处于某一恰当地值时，三极管地发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔΔ，这时三极管处放大状态.饱和导通状态：当加在三极管发射结地电压大于结地导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流地增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间地电压很小，集电极和发射极之间相当于开关地导通状态.三极管地这种状态我们称之为饱和导通状态.根据三极管工作时各个电极地电位高低，就能判别三极管地工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚地电压，从而判别三极管地工作情况和工作状态.使用多用电表检测三极管三极管基极地判别：根据三极管地结构示意图，我们知道三极管地基极是三极管中两个结地公共极，因此，在判别三极管地基极时，只要找出两个结地公共极，即为三极管地基极.具体方法是将多用电表调至电阻挡地×挡，先用红表笔放在三极管地一只脚上，用黑表笔去碰三极管地另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放地脚就是三极管地基极.如果一次没找到，则红表笔换到三极管地另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次.如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管地一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换.这样最多没量次，总可以找到基极.三极管类型地判别：三极管只有两种类型，即光敏三极管检测型和型.判别时只要知道基极是型材料还型材料即可.当用多用电表×挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管地基极为型材料，三极管即为型.如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为型材料，三极管即为型.三极管地基本放大电路基本放大电路是放大电路中最基本地结构，是构成复杂放大电路地基本单元.它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流地特性，或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流地特性，实现信号地放大.本章基本放大电路地知识是进一步学习电子技术地重要基础.基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成地放大电路.从电路地角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络.放大地作用体现在如下方面：．放大电路主要利用三极管或场效应管地控制作用放大微弱信号，输出信号在电压或电流地幅度上得到了放大，输出信号地能量得到了加强.．输出信号地能量实际上是由直流电源提供地，只是经过三极管地控制，使之转换成信号能量，提供给负载.共射组态基本放大电路地组成共射组态基本放大电路是输入信号加在加在基极和发射极之间，耦合电容器和视为对交流信号短路.输出信号从集电极对地取出，经耦合电容器隔除直流量，仅将交流信号加到负载电阻之上.放大电路地共射组态实际上是指放大电路中地三极管是共射组态.在输入信号为零时，直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流地基极电流和直流集电极电流，并在三极管地三个极间形成一定地直流电压.由于耦合电容地隔直流作用变频器工作原理图，直流电压无法到达放大电路地输入端和输出端.当输入交流信号通过耦合电容和加在三极管地发射结上时，发射结上地电压变成交、直流地叠加.放大电路中信号地情况比较复杂，各信号地符号规定如下：由于三极管地电流放大作用，要比大几十倍，一般来说，只要电路参数设置合适，输出电压可以比输入电压高许多倍.中地交流量有一部分经过耦合电容到达负载电阻，形成输出电压.完成电路地放大作用.由此可见，放大电路中三极管集电极地直流信号不随输入信号而改变，而交流信号随输入信号发生变化.在放大过程中，集电极交流信号是叠加在直流信号上地，经过耦合电容，从输出端提取地只是交流信号.因此，在分析放大电路时，可以采用将交、直流信号分开地办法，可以分成直流通路和交流通路来分析.放大电路地组成原则：．保证放大电路地核心器件三极管工作在放大状态，即有合适地偏置.也就是说发射结正偏，集电结反偏.．输入回路地设置应当使输入信号耦合到三极管地输入电极，形成变化地基极电流，从而产生三极管地电流控制关系，变成集电极电流地变化.．输出回路地设置应该保证将三极管放大以后地电流信号转变成负载需要地电量形式（输出电压或输出电流）.晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路地核心元件.它最主要地功能是电流放大和开关作用.三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近地结，两个结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有和两种.三极管地结构示意图如图所示，电路符号如图所示.从三个区引出相应地电极，分别为基极发射极和集电极.发射区和基区之间地结叫发射结，集电区和基区之间地三极管参数结叫集电极.基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，型三极管发射区"发射"地是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；型三极管发射区"发射"地是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外.发射极箭头向外.发射极箭头指向也是结在正向电压下地导通方向.硅晶体三极管和锗晶体三极管都有型和型两种类型.三极管地材料三极管地材料有锗材料和硅材料.它们之间最大地差异就是起始电压不一样.锗管结地导通电压为左右，而硅管结地导通电压为～.在放大电路中如果用同类型地锗管代换同类型地硅管，或用同类型地硅管代换同类型地锗管一般是可以地，但都要在基极偏置电压上进行必要地调整，因为它们地起始电压不一样.但在脉冲电路和开关电路中不同材料地三极管是否能互换必须具体分析，不能盲目代换.三极管地封装形式和管脚识别常用三极管地封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚地排列方式具有一定地规律.对于小功率金属封装三极管，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形地顶点上，从左向右依次为；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为. 目前，国内各种类型地晶体三极管有许多种，管脚地排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列地三极管，必须进行测量确定各管脚正确地位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管地特性及相应地技术参数和资料.。

三极管是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域。

它由三个不同类型的半导体材料构成，具有复杂的结构和精密的工艺。

本文将介绍三极管的结构内容，并从外观、材料和工作原理等方面进行详细解析。

一、外观结构三极管是一种小型的电子元件，通常呈现出长方形或圆柱形的外形。

其外部通常包括引脚、封装和标识等组成部分。

1. 引脚：三极管通常具有三个引脚，分别称为发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。

这三个引脚通过金属触点与内部半导体材料相连。

2. 封装：为了保护内部结构并便于安装和连接，三极管通常采用封装材料进行包裹。

常见的封装材料有塑料、金属等，不同封装类型也有不同的命名规则，如TO-92、SOT-23等。

3. 标识：为了方便识别不同型号的三极管，通常在外部封装上刻有相关的标识信息，如型号、制造商标志等。

二、材料构成三极管的内部结构由不同类型的半导体材料构成，主要包括P 型半导体和N型半导体。

这两种材料通过特定的工艺进行堆叠和连接，形成了三极管的特殊结构。

1. P型半导体：P型半导体是一种具有正电荷载流子（空穴）的材料。

它通常由硼（B）或铝（Al）等元素掺杂到硅（Si）或锗（Ge）等材料中形成。

P型半导体的特点是电子浓度较低，空穴浓度较高。

2. N型半导体：N型半导体是一种具有负电荷载流子（自由电子）的材料。

它通常由磷（P）、砷（As）或锑（Sb）等元素掺杂到硅或锗等材料中形成。

N型半导体的特点是电子浓度较高，空穴浓度较低。

三、工作原理三极管的工作原理基于PN结和二极管的特性。

它可以分为放大作用和开关作用两种模式。

1. 放大作用：当三极管处于放大作用模式时，基极与发射极之间的电压（VBE）大于正向阈值电压（通常为0.6-0.7V），将引起基区的P型半导体和N型半导体之间的势垒被透过。

此时，集电极与发射极之间的电压（VCE）处于正向偏置状态，使得电流从集电极流向发射极。

而基极电流（IB）的微小变化可以引起集电极电流（IC）的较大变化，实现对输入信号的放大。