光电二极管三极管的性能及运用
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光电二极管三极管基本特性和主要参数光电二极管基本特性和主要参数类别:显示与光电①电压·电流特性。
光电二极管的电压—电流特性在无光照时,它的特性与一般二极管一样。
受光后,它的特性曲线沿电流轴向下平移,平移的幅度与光照强度成正比例。
特性曲线在第三象限时,表达了管子在加有反向电压并受光照时的反向特性。
此特性表明:a.反向电流随入射光照度的增加而增大,在一定的反向电压范围内,反向电流的大小几乎与反向电压高低无关。
b.在入射照度一定时,光电二极管相当于一个恒流源,其输出电压与负载电阻增大而升高。
如只R1~>R2,则输出电压URl>Uc,其中URl=Uc—Ul,UR2=Uc—U2。
特性曲线在第四象限时,它呈光电池特性,光照强度越大,负载电阻越小,电流越大。
即R1>R2时,则I2>I1。
②反向工作电压UR。
在无光照时,光电二极管中反向电流≤0.2—0.31μA时,允许的最高反向电压一般不大于10V,最高可达50V。
③暗电流ID。
在无光照时,加一定反向电压时的反向漏电流与暗电流。
通常在50V反压下的暗电流小于100nA。
④光电流IL。
在受到一定光照及一定反压条件下,流过管子的电流为光电流。
一般光电流为几十μA,并且与照度成线性关系。
⑤光谱响应特性。
硅光电二极管的光谱范围为400~1100nm,其峰值波长为880~900nm,这与GaAs红外发光二极管的波长相匹配,可获得较高的传输效率。
光电三极管的特性类别:显示与光电光电三极管也是靠光的照射量来控制电流的器件。
它可等效看作一个光电二极管与一只晶体三极管的结合,所以它具有放大作用。
其最常用的材料是硅,一般仅引出集电极和发射极,其外形与发光二极管一样(也有引出基极的光电三极管,它常作温度补偿用)。
它的光谱范围与光电二极管相同。
(1)输出特性其输出特性与一般晶体三极管特性相同,差别仅在于参变量不同:三极管的参变量为基极电流,而光电三极管的参变量是入射的光照度。
发光二极管、三极管原理和作用0000000000 000000000二极管的应用1、整流二极管利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.2V)。
利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管在收音机中起检波作用。
6、变容二极管使用于电视机的高频头中。
7、显示元件用于电视机显示器上。
三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。
IC的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB,Δ表示变化量。
),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置,否则会放大失真。
在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,IC也变大,IC在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB。
仅供参考,请参考有关书籍。
二极管,三极管使用方法二极管是一种常见的半导体器件,其特性使其在各种电子设备中被广泛使用。
二极管有着众多的特点,因此在各种不同的应用中都可以发挥作用。
它们可以作为整流器、开关、保护装置等。
而三极管作为一种受控器件,也有着广泛的用途。
它可以用作电流放大器、开关、振荡器等。
以下将详细介绍二极管和三极管的使用方法及其在不同领域中的应用。
二极管的使用方法一、整流器二极管最常见的用途之一是作为整流器。
在电源和许多其他电路中,我们需要将交流电转换为直流电。
二极管能够实现这一目的,它只允许电流在一个方向上流动,从而将输入的交流电转换为单向的直流电。
二、稳压器二极管也可以用作稳压器。
在一些低压、低功率的电路中,可以将二极管与一个适当选择的电阻连接在一起,其组合可以实现简单的电流稳压功能。
三、保护装置二极管还可用作电路中的保护装置。
它们可以用于防止电路中的过电压或过电流,从而保护其他更为敏感的器件。
四、光电二极管在光电子技术中,二极管的应用也很广泛。
光电二极管可以将光信号转换为电信号,因此被用于光通信、遥感、光电传感等领域。
三极管的使用方法一、电流放大三极管最常见的应用之一是作为电流放大器。
通过控制其基极电流,可以在集电极和发射极之间得到更大的电流。
这使得三极管可以用于放大信号。
二、开关三极管还可以作为开关来控制电路的通断。
在数字电路中,它们经常被用来实现逻辑门、触发器等功能。
三、振荡器三极管还可以用于电路中的振荡器。
通过反馈电路的设计,可以使三极管产生稳定的振荡信号,用于各种应用,例如无线通信、时钟电路等。
四、稳压器和变压器在电源电路中,三极管可以用作稳压器和变压器。
通过设计不同类型的电路,可以实现电流和电压的稳定输出,满足不同电子设备的需求。
二极管和三极管作为常见的半导体器件,其使用方法和应用领域非常广泛。
对于电子爱好者和从业者来说,了解并熟练掌握二极管和三极管的使用方法,对于设计和制造各种电子设备都具有重要意义。
二极管、三极管、晶体管概念和用途一、二极管的概念和用途二极管是一种具有两个电极的半导体器件,它具有单向导电特性。
当施加正向电压时,二极管正向导通,电流通过;当施加反向电压时,二极管反向截止,电流基本不通过。
二极管主要用于整流、稳压、开关和检波等电路中。
1、整流在交流电路中,二极管可以将交流信号转换为直流信号。
通过二极管整流,可以将交流电源转换为直流电源,以满足电子设备对直流电源的需求。
2、稳压二极管还可以作为稳压器使用。
在稳压电路中,通过合理连接二极管和电阻,可以实现对电压的稳定。
3、开关由于二极管具有导通和截止的特性,可以将其应用到开关电路中。
在开关电路中,二极管可以控制电流的通断,实现对电路的控制。
4、检波二极管还可以用作检波器。
在无线电接收机中,二极管可以将射频信号转换为音频信号,实现信息的接收和解调。
二、三极管的概念和用途三极管是一种具有三个电极的半导体器件,分为发射极、基极和集电极。
三极管具有放大、开关等功能,是现代电子设备中不可或缺的器件。
1、放大在放大电路中,三极管可以对输入信号进行放大处理。
通过合理设置电路参数,可以实现对电压、电流和功率等信号的放大。
2、开关与二极管类似,三极管也可以用作开关。
通过控制基极电流,可以实现对集电极与发射极之间的电流通断控制。
3、振荡在振荡电路中,三极管可以实现信号的自激振荡。
通过反馈电路的设计,可以使三极管产生稳定的振荡信号。
4、调制在通信系统中,三极管可以用于信号的调制。
通过三极管的放大和调制功能,可以实现对射频信号等信息的传输。
三、晶体管的概念和用途晶体管是一种半导体器件,是二极管的发展和改进,是现代电子技术的重要组成部分,被广泛应用于放大、开关、振荡和数字逻辑电路等领域。
1、放大晶体管可以作为放大器使用,实现对信号的放大处理。
晶体管的放大能力较强,可以应用于音频放大、射频放大等领域。
2、开关晶体管也可以用作开关。
与三极管类似,晶体管可以实现对电路的控制,用于开关电源、数码电路等领域。
光电二极管与光电三极管一、光电二极管(Photodiode)光电二极管是一种基于半导体材料的光电器件,它利用光电效应将光信号转化为电信号。
光电二极管的结构和正常的二极管类似,由P型和N型半导体材料构成,并且在P-N结附近形成一个细微的PN结。
当光照射到PN结处时,光子的能量会被电子吸收,从而激发电子-空穴对的产生。
光电二极管的工作原理是利用光电效应,该效应是指当光照射到半导体材料上时,光子的能量会激发材料中的电子跃迁到导带中,形成电子-空穴对。
当光照强度越大时,激发的电子-空穴对数量越多,产生的电流也越大。
因此,光电二极管可以通过测量电流大小来检测光照强度。
1.快速响应速度:光电二极管具有快速的响应速度,能够在纳秒级别内检测到光的变化。
2.高灵敏度:光电二极管对光信号非常敏感,能够检测到较低光强度下的光信号。
3.低噪声:光电二极管的噪声很低,能够准确地检测到微弱的光信号。
4.宽波长范围:光电二极管可以检测多种波长的光信号,通常在可见光和红外光范围内。
1.光通信:光电二极管作为光信号的接收器,在光通信中发挥重要作用。
2.光谱分析:光电二极管可以用于测量、分析和检测光谱信号,例如光谱仪,气体和液体分析等。
3.光电测量:光电二极管可以用于测量光强度的变化,例如光照度计、照度计等。
4.医疗设备:光电二极管可以用于心率监测、血氧测量、生物检测等医疗设备中。
5.光电控制:光电二极管可以用于光敏开关、光电电路等光电控制领域。
二、光电三极管(Phototransistor)光电三极管是光电传感器中另一种常见的光电器件,它是在光电二极管的基础上发展而来的。
光电三极管同样基于光电效应,将光信号转化为电信号,但是相较于光电二极管,光电三极管具有更高的灵敏度和增益。
光电三极管的结构和普通的三极管类似,由P型、N型和P型三个区域组成。
在光电三极管中,光照射到PN结处时会产生电子-空穴对,电子会从P区域注入到N区域,形成电流。
光电二极管与光电三极管
一、光电二极管
1、定义及结构
光电二极管(简称光二极管)又称为光敏二极管,是一种集光检测、
光放大、光信号处理等功能为一体的特殊型号的二极管。
光二极管由一种
金属包覆绝缘层,上面涂有一层光敏物质的接点,以及一个共享电极(称
为公共极),以及一个用于放大的三极管组成。
2、工作原理
光二极管的电路原理与普通二极管相同,都是由电流通过接点的光敏层,来激发其中的光敏物质,从而使其产生从正向到反向(又称反向偏移)的电势差。
激发电压可在可见光(380nm到780nm)的波长范围内发挥最
大的作用,并伴随着电流的衰减,从而使输出信号电压随着距离的增加而
减小。
3、应用
光二极管由于具有高敏感度、快速响应、高对信号的采集和处理能力,以及可以容易扩大到大规模并行系统,因此广泛应用于遥控、热量报警、
红外报警、防盗、天然气报警等等各种类型的报警装置中。
同时,它也被
广泛应用于数据通信,它可以将一组电信号转变成光信号,作为数据传输
的媒介,可以提高电信号的传输距离和信号的稳定性。
1、定义及结构。
光电二极管三极管的性能及运用光电二极管及光电三极管的工作原理及用途可得工贸的光电二极管和光电三极管具有低功耗、响应速度快、抗干扰性能强等特点,可得公司是一家专业从事研发, 生产,销售LED 和红外光电器件的高新技术企业:其中光敏二极管、850nm/940nm 红外发射管,LED数码管,数码模块,以及发光二极管等产品以良好的品质受到市场的认可。
在红外遥制系统中,光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管,它把接收到的红外线变成电信号,经过放大及信号处理后用于各种控制。
除广泛用于红外线遥控外,还可用于光纤通信、光纤传感器、工业测量、自动控制、火灾报警器、防盗报警器、光电读出装置(纸带读出器、条形码读出器等)及光电耦合器等方面。
不同用途的光电二极管有不同的外形及封装,但用于红外遥控的光电二极管一般都是树脂封装的。
为减少可见光的干扰常采用黑色树脂,可以滤掉700nm波长以下的光线。
常见的几种光电二极管外形。
对方形或长方形的管子,往往做出标记角,指示受光面的方向。
一般如引脚长短不一样,长者为正极。
光电三极管可以等效为一个光电二极管与一只晶体三极管的组合,所以它具有电流放大作用。
其等效电路、外形及电路符号,光电三极管一般仅引出集电极及发射极两个引脚,外形与一般发光二极管一样,常用透明树脂封装。
光电二极管及光电三极管的管芯主要用硅材料制作。
光电二极管的两种工作状态当光电二极管加上反压时,管子的反向电流将随光照强度的变化而变化如同一个光敏电阻,光照强度越大电阻越小,反向电流越大。
大多数情况都工作于这种状态。
光电二极管上不加电压,利用P?N结受光照射时产生正向电压的原理,可看作微型光电池。
这种工作状态一般用作光电检测器。
光电二极管的工作电压VR ,允许的最高反向电压一般不超过10V,最高的可达50V。
暗电流ID及光电流IL ,无光照时,加一定反压时的反向漏电流称为暗电流ID,一般ID小于100nA 。
二极管、三极管、光耦本文主要介绍、二极管三极管和光耦的一些基本特性,及一些使用情况介绍。
1 二极管1.1二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。
当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。
二极管的符号如图:1.2 二极管的主要参数●正向电流IF:在额定功率下,允许通过二极管的电流值。
●正向电压降VF:二极管通过额定正向电流时,在两极间所产生的电压降。
●最大整流电流(平均值)IOM:在半波整流连续工作的情况下,允许的最大半波电流的平均值。
●反向击穿电压VB:二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。
●正向反向峰值电压VRM:二极管正常工作时所允许的反向电压峰值,通常VRM为VB的三分之二或略小一些。
●反向电流IR:在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。
●结电容C:电容包括电容和扩散电容,在高频场合下使用时,要求结电容小于某一规定数值。
●最高工作频率FM:二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。
1.3 二极管的特性二极管最主要的特性是单向导电性。
其他如下:●正向特性当正向电压低于某一数值时,正向电流很小,只有当正向电压高于某一值时,二极管才有明显的正向电流,这个电压被称为导通电压,我们又称它为门限电压或死区电压,一般用Uon表示,在室温下,硅管的Uon约为0.6----0.8V,锗管的Uon约为0.1--0.3V,我们一般认为当正向电压大于Uon时,二极管才导通。
三极管接成二极管的特点及用途三极管接成二极管是指将三极管的基极和集电极短接,只使用发射极和集电极。
这种连接方式下,三极管的基极相当于二极管的阴极,发射极相当于二极管的阳极,集电极相当于二极管的阴极。
因此,三极管接成二极管的特点及用途如下:1. 特点:(1) 极性正向特性:三极管接成二极管时,输入电压的正向特性与普通二极管相同,即在正向电压下,电流通过;在反向电压下,电流截断。
这是由于三极管的结构特性决定的,将其两个极端短接后,相当于三极管的基极和集电极连接在了一起,形成了一个PN结,因此具备了二极管的正向特性。
(2) 放大特性:三极管接成二极管时,可以利用三极管的放大特性,将输入信号的幅度放大。
由于三极管的发射极与集电极之间存在一定的放大倍数,可以将输入信号经过三极管放大后输出,从而实现信号放大功能。
(3) 高频特性:三极管接成二极管时,由于三极管的高频特性较好,因此可以用于高频电路的设计。
三极管的高频特性主要体现在其电容效应上,它的发射层与基极之间的电容较小,能够在高频信号下提供较好的响应速度。
2. 用途:(1) 整流器:三极管接成二极管具有正向特性,可以用于整流电路中。
在交流电路中,将输入信号接到三极管的发射极,输出信号从三极管的集电极获取,即可实现整流功能。
这种接法可以将交流信号转换为直流信号,用于电源等领域。
(2) 放大器:三极管接成二极管后,可以利用其放大特性,将输入信号的幅度放大。
在放大器电路中,输入信号被加到三极管的发射极,输出信号从三极管的集电极获取,通过调整输入信号的幅度,可以实现对输出信号的放大控制。
这种接法广泛应用于音频放大器、射频放大器等领域。
(3) 振荡器:三极管接成二极管后,具有较好的高频特性,适合用于振荡电路。
在振荡器电路中,通过将反馈信号加到三极管的发射极,从集电极获取振荡信号。
这种接法可以产生稳定的高频振荡信号,用于无线电通信系统、雷达等领域。
(4) 开关:三极管接成二极管时,可以将其作为开关使用。
光电二极管及光电三极管的工作原理及用途
可得工贸的光电二极管和光电三极管具有低功耗、响应速度快、抗干扰性能强等特点,可得公司是一家专业从事研发, 生产,销售LED和红外光电器件的高新技术企业:其中光敏二极管、850nm/940nm红外发射管,LED数码管,数码模块,以及发光二极管等产品以良好的品质受到市场的认可。
在红外遥制系统中,光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管,它把接收到的红外线变成电信号,经过放大及信号处理后用于各种控制。
除广泛用于红外线遥控外,还可用于光纤通信、光纤传感器、工业测量、自动控制、火灾报警器、防盗报警器、光电读出装置(纸带读出器、条形码读出器等)及光电耦合器等方面。
不同用途的光电二极管有不同的外形及封装,但用于红外遥控的光电二极管一般都是树脂封装的。
为减少可见光的干扰常采用黑色树脂,可以滤掉700nm波长以下的光线。
常见的几种光电二极管外形。
对方形或长方形的管子,往往做出标记角,指示受光面的方向。
一般如引脚长短不一样,长者为正极。
光电三极管可以等效为一个光电二极管与一只晶体三极管的组合,所以它具有电流放大作用。
其等效电路、外形及电路符号,光电三极管一般仅引出集电极及发射极两个引脚,外形与一般发光二极管一样,常用透明树脂封装。
光电二极管及光电三极管的管芯主要用硅材料制作。
光电二极管的两种工作状态
当光电二极管加上反压时,管子的反向电流将随光照强度的变化而变化如同一个光敏电阻,光照强度越大电阻越小,反向电流越大。
大多数情况都工作于这种状态。
光电二极管上不加电压,利用P?N结受光照射时产生正向电压的原理,可看作微型光电池。
这种工作状态一般用作光电检测器。
光电二极管的工作电压VR ,允许的最高反向电压一般不超过10V,最高的可达50V。
暗电流ID及光电流IL ,无光照时,加一定反压时的反向漏电流称为暗电流ID,一般ID小于100nA ???。
加一定反压并受到光照时流过管子的电流称为光电流 IL,一般光电流IL为几十微安 ???,并且与照度成线性关系。
光谱特性。
硅光电二极管的光谱范围为400~1100nm,其峰值波长为880~900nm,如图7所示。
这与GaAs红外发光二极管的波长相匹配,可获得较高的传输效率。
但它除能接收红外光以外,对可见光也敏感,所以要加滤光措施或防止阳光或灯光的干扰。
光电三极管的特性与一般晶体管相同,差别仅在于参变量不同:三极管的参变量是基极电流,而光电三极管的参变量是入射光强。
光电三极管的主要参数有:反向击穿电压VR(最小的为5V,最大的可达75V以上);暗电流ID小于0?3μA (300nA);光电流IL在0?4~2.5mA之间,最大功耗Pm为50~100mW。
PH302及PT331C的主要特性。
光敏二极管的主要特性参数
光敏二极管又称光电二极管,目前使用最多的是Si光电二极管。
它有四种类型:PN结型,PIN结型,雪崩型和肖特基结型。
以下简介PN结型光敏二极管。
PN结型光敏二极管同普通二极管一样,也是PN结构造,只是结面积较大,结深较浅,管壳上有光窗,从而使人射光容易注入PN结的耗尽区中进行光电转换,大的结面积增加了有效光面积,提高了光电转换效率。
在无光照射时,光敏二极管的伏安特性和普通二极管一样,此时的反向饱和电流叫暗电流,一般在几微安到几百微安之间,其值随反向偏压的增大和环境温度的升高而增大。
在检测弱光电信号时,必须考虑用暗电流小的管子。
在有光照时,光敏二极管在一定的反偏电压范围内(UR≥5V),其反向电流将随光照强度(10-3~103lx范围内)的增加而线性增加,这时的反向电流又叫光电流。
因此,对应一定的光照强度,光敏二极管相当于一个恒流源。
在有光照而无外加电压时,光敏二极管相当于一个电池,P区为正,N区为负。
光敏二极管有一定光谱响应范围,并对某波长的光有最高的响应灵敏度(峰值波长)。
因此,为获取最大的光电流,应选择光谱响应特性符合待测光谱的光敏二极管,同时加大照度和调整入射的角度。
光敏二极管的响应时间,一般小于几百微秒,主要取决于结电容和外部电路电阻的乘积。
表B316列出了几种光敏二极管的参数,其中灵敏度指输入给定波长的单位功率时,光敏二极管能输出的光电流值。
①最高反向工作电压VRM:是指光敏二极管在无光照的条件下,反向漏电流不大于0.1μA时所能承受的最高反
向电压值。
②暗电流ID:是指光敏二极管在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流。
暗电流越小,光敏二极管的性
能越稳定,检测弱光的能力越强。
③光电流IL:是指光敏二极管在受到一定光照时,在最高反向工作电压下产生的电流。
其测量的一般条件
是:2856K钨丝光源,照度为10001x。
④光电灵敏度Sn:它是反映光敏二极管对光敏感程度的一个参数,用在每微瓦的入射光能量下所产生的光
电流来表示,单位为μA/μW。
⑤响应时间Tζ:光敏二极管将光信号转化为电信号所需要的时间。
响应时司越短,说明光敏二极管的工
作频率越高。
⑥正向压降VF:是指光敏二极管中通过一定的正向电流时,它两端产生的压降。
⑦结电容Cj:指光敏二极管PN结的电容。
Cj是影响光电响应速度的主要因索。
结面积越小,结电容Cj也就
越小,则工作频率越高。