光电三极管

1、三极管放大时管子内部的工作原理1、发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子（自由电 子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向 发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个 电流，因此可以认为发射结主要是电子流。2、基区中电子的扩散与复合电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差 的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集 电极电流Ic。也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的 电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。3、集电区收集电子由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向 基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流 Icn。另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向 饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。硅光电三极管是用N型硅单品做成N-P-N结构的。管芯基区面积做得较大， 发射区面积却做得较小，入射光线

2、主要被基区吸收。与光电二极管一样，入射光 在基区中激发出电子与空穴。在基区漂移场的作用下，电子被拉向集电区，而空 穴被积聚在靠近发射区的一边。由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低，其结 果相当于在发射区两端加上一个正向电压，从而引起了倍率为6+1（相当于三极 管共发射极电路中的电流增益）的电子注入，这就是硅光电三极管的工作原理。 光敏三极管（光电三极管）基础知识什么叫光敏三极管以接受光的信号而将其变换为电气信号为目的而制成之晶体管称为光敏三极管，也叫光电三 极管，英文名是Photo Transister。光敏三极管的原理及作用光敏三极管一般在基极开放状态使用（外部导线有两条线的情形比较多），而将电压施加至射 极、集极之两个端子，以便将逆偏压施至集极接合部。在此状态下，光线入射于基极之表面时，受到反偏压之基极、集电极间即有光电流 （I入）流过，发射极接地之晶体管的情形也一样，电流以晶体管之电流放大率（hfe）被放大而成 为流至外部端子之光电流（Ic），为便于了解起见，请参照图1所示。达林顿晶体管工作情况； 电流再经过次段之晶体管的电流放大率被放大，其结果流至外部导线之光电流即为初段之基

3、极、集极间所流过之光电流与初段及后段之晶体管的电流放大率三者之积。图1光敏三极管的等效电路光敏三极管的结构及外形最普遍的外形如图2所示。罐形封闭（Can seal）之光敏三极管多半将半导体晶方装定在TO-18 或TO-5封装引脚座后，利用附有玻璃之凸透镜及单纯之玻璃窗口之金属罩封闭成密不透气 状态。罐封闭型（玻璃窗口）罐封闭型（玻璃透镜）树脂封入型（平导线透型）树脂封入型（单端窗）图2光敏三极管的外形光敏三极管的种类由外观上如图2所示，可以区分为罐封闭型与树脂封入型，而各型又可分别分为附有透镜之 型式及单纯附有窗口之型式。就半导体晶方言之，材料有硅（Si）与错（Ge），大部份为硅。在晶方构造方面，可分为普通晶体管型与达林顿 晶体管型。再从用途加以分类时，可以分为以交换动作为目的之光敏三极管与需要直线性之 光敏三极管，但光敏三极管的主流为交换组件，需要直线性时，通常使用光二极管。光敏三极管的选用在实际选用光敏三极管时，应注意按参数要求选择管型。如要求灵敏度高，可选用达林顿型 光敏三极管;如要求响应时间快，对温度敏感性小，就不选用光敏三极管而选用光敏二极管。 探测暗光一定要选择暗电流小的管

4、子，同时可考虑有基极引出线的光敏三极管，通过偏置取 得合适的工作点，提高光电流的放大系数。例如，探测10-3勒克斯的弱光，光敏三极管的 暗电流必须小于0.1nA。光电三极管型号及参数部分国产光敏三极管参数：型号参数允许功耗mW最高工作电压UCEM/V暗电流ID/p A光电流mA峰值响应波长p m测试条件ICE=ID UCE=UCEM 1000IX UCE=10V3DU1170 310 0.30.5 10.883DU1250 3303DU13100 3503DU141003100 0.20.5 13DU2130310 0.31 23DU2250 3303DU23100 3503DU31700.3323DU3250 3303DU33100 3503DU 5130310 10303DU13100503DU1410010010303DU23100503DU31701023DU3250303DU33100503DU5130100.5应用：光电耦合器，固态继电器，光遮断器，反射型转速传感器等等。工作台工件自动往返电路图复制带链接的文本推荐其它网站光电二极管原理光电潞器的应用电路时间：2009-08

5、-04 19:15:37来源：资料宰作者：编号：1180更新日期20110225 072413 应用于逻辑电路： 使用光耦器件时，可输入不同电位之信号，简单地构成逻辑电路。图1所示者为AND电路之例，除此之 外，OR、NAND、NOR等逻辑电路也可以简单容易地加以构成。图1 AND电路图应用于电源电路：光耦合组件广泛适用于直流电源之稳定化，如图2所示，可以将输出电压与基准电压作比较，而利用光电 变换组件予以反馈(Fead back)，使电源保持稳定。图2直流电源电路应用于固态继电器：将光耦合组件、闸流体与门路控制体组合起来，可以构成完全固态化的继电器。大功率用光电耦合器件中， 也有具备检出负载电力面在0V时施行交换之机能的光耦合组件，图3表示固态继电器之方框图。图3固态继电器之方框图使用作为噪声遏止器(Noise suppressor)：使用发光二极管之光耦合器组件之输入阻抗比较小，而且可利用电流模态予以驱动，因此输出阻抗较大之 噪声可以简单予以除去，故输入端之噪声不会在输出端显现出来。又在光耦合组件中，信号只是透过光线 由输入端传送到输出端，故输出入间之耦合电容比较小(0.52pF)，绝缘电阻比较大(10U1 10”13。)，故输出端之噪声不致于反馈至输入端。以下是其二、三例：应用于逻辑电路间之分界面(Interface)：将光耦合组件使用于电源不同之TTL与HNIL之分界面时，电路的构造非常简单，在图4所示之情形中， HNIL侧之噪声对TTL侧不会有不良的影响。图4 HNIL与TTL之分界面截波器：处理微小电流之截波型放大器，如果使用机械性的截波电路或场效晶体管时，会有响应速度不良及波尖噪 声对信号电路产生不良影响之缺点，但如使用光耦合组件，则无此问题，截波电路之例如图5所示。图5使用光耦合组件之截波器用以除去负载所发生之噪声：以便转接感应性负载之电路。在此电路中，利用图6表示利用逻辑电路所发生之控制信号来驱动SCR，光耦合组件来防止负载侧所发生之波尖噪声反馈至逻辑电路侧。?10VVcc图6单向可控硅感应性负载之转接

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