光敏二极管检测电路

二极管的检测方法及步骤

二极管是一种常用的电子元件，用于电路的整流、开关、放大等功能。检测二极管的工作状态是维护和维修电子设备的重要环节。下面将介绍二极管的检测方法及步骤。

1.使用万用表测试二极管的导通性：

步骤一:调整万用表选择档位为二极管测试档，一般为20kΩ。

步骤二:将指示笔插入表头的COM孔和VΩmA孔，形成短路。

步骤三:将二极管两端的焊脚分别与指示笔接触，注意极性。

结果分析:如果指示笔有反应，表头显示的数值为1，则代表二极管导通；如果指示笔无反应，表头显示无穷大，则代表二极管断路。

2.利用排阻检测二极管的正向压降：

步骤一:将二极管两端的脚与排阻相连。

步骤二:使用万用表测试排阻两端的电压。 结果分析:如果在正极脚插入电压，则在正向时二极管有正向压降；如果在负极脚插入电压，则无正向压降。

3.利用万用表测试二极管的反向电阻：

步骤一:调整万用表选择档位为二极管测试档，一般为200kΩ。

步骤二:将指示笔插入表头的COM孔和VΩmA孔，形成短路。

步骤三:将二极管两端的焊脚分别与指示笔接触，注意极性。

结果分析:如果指示笔有反应，表头显示的数值为一个较大的电阻值，则代表二极管正常；如果指示笔无反应，表头显示无穷大，则代表二极管损坏。

4.通过二极管的发光来判断工作状态：

步骤一:使用电压为0.5-1.5V的电池，如干电池或电池组。

步骤二:用导线将电池的正极与二极管的阳极相连，将电池的负极与二极管的阴极相连。

步骤三:观察二极管是否发光。 结果分析:如果二极管发出明亮的光则代表二极管正常工作，如果没有发光则代表二极管损坏或者非光敏二极管。

5.利用万用表测试二极管的倒流电流：

步骤一:调整万用表选择档位为二极管测试档，一般为200mΩ。

步骤二:将指示笔插入表头的COM孔和VΩmA孔，形成短路。

步骤三:将二极管两端的焊脚分别与指示笔接触，注意极性。

结果分析:如果指示笔有反应，表头显示的数值为一个较小的电流值，则代表二极管正常；如果指示笔无反应，表头显示为0，则代表二极管损坏。

光敏二极管

――摘自《传感器及其应用电路》P66

光敏二极管的优点是线性好，响应速度快，对宽范围波长的光具有较高的灵敏度，噪声低，小型轻量以及耐振动与冲击等；缺点是输出电流小。

光敏二极管的简单检测方法如下：首先根据外壳上的标记判定其极性，外壳表有色点的管脚或取近管键的管脚为正极．另一管脚为负极。若无标记可用一块黑布遮住其接收光线(光信号)的窗口，将万用表置R×1k档测出正极和负极，同时测得其正向电阻应在IokΩ-200kΩ间，其反向电阻应为∞．表针不动。然后．去掉遮光黑布，光敏二极管接收窗口对着光源．此时万用表表针应向右偏转，偏转角大小说明其灵敏度高低，偏转角越大，灵敏度越高。

参数及特性：

开路电压和短路电流：

PN结两端开路时，其电压称为开路电压；短路时电流称为短路电流。

若光敏二极管短路，则流过二极管的电流Isc(短路电流)与照度成比例。设照度为E，比例常数为K，则Isc＝KE。若光敏二极管输出开路，则开路输出电压V∞与光通量对数成比例，即 V∞＝(kT／g)1n(KE／Io) 式中k为波尔兹曼常数(1．4×10－22J／K)，T为绝对温度(K)，g为电子电荷量(1．6×10－19C)，Io为反向饱和电流(A)。

暗电流：

光敏二极管的输出电流理想时等于光电流，但实际上，即使光通量为o时，还有很小的输出电流，此电流称为暗电流。

暗电流决定了低照度时的测量界限，井随温度与反偏压而变化，变化幅度很大。

一般地说，GaAsP光敏二极管的能量间隙Eg较大，暗电流小于硅光敏二极管，但因有管壳与结晶表面的漏电流，实际暗电流比理想值大得多，但漏电流也只是硅二极管的1／10。

光谱灵敏度特性：

(1)硅光敏二极管的光谱灵敏度特性

如果光敏二极管的入射光波长为λ，吸收一个光子就要产生光电流的一对载流子，为此光子能量(hc/λ)必须大于传感器材料的能量间隙Eg。

对于硅光敏二极管，波长大于1100nm的光几乎不产生电流，也就是说，硅光敏二极管不吸收波长大于1100nm的光。

光敏二极管和光敏三极管简介及应用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兰光，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；彼长较长的红光，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

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，光敏二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二极管。其结构 及符号如图Z0130所示。

三、光敏二极管的两种工作状态

光敏二极管又称光电二极管，它是一种光电转换器件，其基本原理是光照到P-N结上时，吸收光能并转变为电能。它具有两种工作状态：

光敏二极管特性测试实验

一、实验目的

1.学习光电器件的光电特性、伏安特性的测试方法；

2.掌握光电器件的工作原理、适用范围和应用基础。

二、实验内容

1、光电二极管暗电流测试实验

2、光电二极管光电流测试实验

3、光电二极管伏安特性测试实验

4、光电二极管光电特性测试实验

5、光电二极管时间特性测试实验

6、光电二极管光谱特性测试实验

7、光电三极管光电流测试实验

8、光电三极管伏安特性测试实验

9、光电三极管光电特性测试实验

10、光电三极管时间特性测试实验

11、光电三极管光谱特性测试实验

三、实验仪器

1、光电二三极管综合实验仪 1个

2、光通路组件 1套

3、光照度计 1个

4、电源线 1根

5、2#迭插头对（红色，50cm） 10根

6、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根

7、三相电源线 1根

8、实验指导书 1本

四、实验原理

1、概述 随着光电子技术的发发展,光电检测在灵敏度、光谱响应范围及频率我等技术方面要求越来越高，为此，近年来出现了许多性能优良的光伏检测器，如硅锗光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等。光敏晶体管通常指光电二极管和光电三极管，通常又称光敏二极管和三敏三极管。

光敏二极管的种类很多，就材料来分，有锗、硅制作的光敏二极管，也有III－V族化合物及其他化合物制作的二极管。从结构我来分，有PN结、PIN结、异质结、肖特基势垒及点接触型等。从对光的响应来分，有用于紫外光、红外光等种类。不同种类的光敏二极管，具胡不同的光电特性和检测性能。例如，锗光敏二极管与硅光敏二极管相比，它在红外光区域有很大的灵敏度，如图所示。这是由于锗材料的禁带宽度较硅小，它的本征吸收限处于红外区域，因此在近红外光区域应用；再一方面，锗光敏二极管有较大的电流输出，但它比硅光敏二极管有较大的反向暗电流，因此，它的噪声较大。又如，PIN型或雪崩型光敏二极管与扩散型PN结光敏二极管相比具有很短的时间响应。因此，在使用光敏二极管进要了解其类型及性能是非常重要的。