光敏二极管
光敏二极管和光敏电阻的工作原理
光敏二极管和光敏电阻都是基于半导体材料的光电器件，它们的工作原理基本相同，都是基于半导体的光电效应。
当光敏二极管或光敏电阻受到光照时，半导体材料中的电子吸收光子的能量，从价带跃迁到导带，从而产生电子-空穴对。
这些电子和空穴在电场的作用下，分别向相反的方向运动，形成光电流。
光敏二极管和光敏电阻的区别在于它们的结构和工作方式不同。
光敏二极管是一种具有PN结结构的半导体器件，它的PN结面积比普通二极管要大。
当光照射到光敏二极管的PN结时，PN结中的电子-空穴对数量增加，光电流也随之增大，从而实现了对光信号的检测。
光敏电阻是一种由半导体材料制成的电阻器，它的电阻值随着光照强度的变化而变化。
当光照射到光敏电阻时，半导体材料中的电子-空穴对数量增加，电阻值减小，从而实现了对光信号的检测。
光敏二极管和光敏电阻都具有很高的灵敏度和响应速度，广泛应用于各种光检测和光控制系统中。
光敏二极管
光敏二极管介绍名词解释：光敏二极管又叫光电二极管。
光敏二极管也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单向导电特性。
它在电路中的符号是：光敏二极管的重要特性就是把光能转换成电能。
在没有光照时，光敏二极管的反向电阻很大，反向电流很微弱，称为暗电流。
当有光照时，光子打在pn结附近，于是在pn结附近产生电子-空穴对，它们在pn结内部电场作用下作定向运动，形成光电流。
光照越强，光电流越大。
光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。
光敏二极管在应用电路中的两种工作状态：1、光敏二极管施加有外部反向电压当光敏二极管加上反向电压时，管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变，光照强度越大，反向电流越大，大多数都工作在这种状态。
2、光敏二极管不施加外部工作电压光敏二极管上不加电压，利用P-N结在受光照时产生正向电压的原理，把它用作微型光电池。
这种工作状态，通常用作光电检测器。
光敏二极管检测方法：①电阻测量法用万用表1k挡。
光电二极管正向电阻约10kΩ左右。
在无光照情况下，反向电阻为∞时，这管子是好的(反向电阻不是∞时说明漏电流大)；有光照时，反向电阻随光照强度增加而减小，阻值可达到几kΩ或1kΩ以下，则管子是好的；若反向电阻都是∞或为零，则管子是坏的。
②电压测量法用万用表1V档。
用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在光照下，其电压与光照强度成比例，一般可达0．2—0．4V。
③短路电流测量法用万用表50μA档。
用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在白炽灯下(不能用日光灯)，随着光照增强，其电流增加是好的，短路电流可达数十至数百μA。
光敏二极管的主要特性参数本文介绍光敏二极管的主要特性参数：如最高反向工作电压V RM、暗电流I D、光电流I L等。
1、最高反向工作电压V RM: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I D: 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，检测弱无的能力越强。
光敏二极管参数
光敏二极管参数光敏二极管是一种用于检测光线强度和转换光信号的电子器件。
它是一种半导体器件，可以将光能转换为电能。
光敏二极管的主要参数包括响应频率、响应速度、响应谱线、光灵敏度和噪声等。
响应频率是指光敏二极管对光信号的响应范围，一般以赫兹（Hz）为单位。
光敏二极管的响应频率越高，它能够接收到更高频率的光信号。
响应速度是指光敏二极管从接收到光信号到产生电信号的时间。
响应速度越快，光敏二极管能够更准确地测量光信号的变化。
响应谱线是指光敏二极管对不同波长光的响应程度。
不同类型的光敏二极管对于不同波长的光信号有不同的响应谱线，因此在选择光敏二极管时需要考虑需要测量的光信号的波长范围。
光灵敏度是指光敏二极管对光信号的灵敏程度。
光灵敏度越高，光敏二极管能够更好地转换光信号为电信号，提供更准确的测量结果。
噪声是指光敏二极管在测量过程中产生的随机信号。
噪声会影响光敏二极管的测量精度，因此需要考虑噪声水平在选择光敏二极管时的影响。
除了以上参数，光敏二极管的其他重要特性还包括工作电压、漏电流、线性范围和温度特性等。
工作电压是指光敏二极管正常工作所需的电压。
漏电流是指在没有光照射时，光敏二极管本身产生的微弱电流。
线性范围是指光敏二极管能够线性响应光信号的范围。
温度特性是指光敏二极管在不同温度下的性能变化情况。
根据不同应用的需求，选择适合的光敏二极管参数是至关重要的。
不同的光敏二极管参数适用于不同的光测量应用，如光电测量、光通信、光电导等。
因此，在选购光敏二极管时，需要综合考虑这些参数，以获得最佳的性能和准确的测量结果。
光敏二极管
光敏二极管是利用硅ＰＮ结受光照后产生光电流的一种光电器件。
光敏二极管的电路符号、外形见图１所示。
其封装有金封和塑封两种（即圆柱形和扁方形）。
有的光敏二极管为了提高其稳定性，还外加了一个屏蔽接地脚，外形似光敏三极管。
光敏二极管工作于反向偏压，其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。
同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下，产生的光电流并不相同，但有一最大值。
不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下，所产生的光电流最大值也不相同，且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。
图２的曲线①、②分别是光敏二极管ＮＤＬ３２００、ＮＤＬ５８００Ｃ的光谱响应特性曲线。
由图可看出，它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区，其中二极管ＮＤＬ３２００的光谱响应值最大。
由于光敏二极管的基本结构也是一个ＰＮ结，故其检测方法也与普通二极管相同，其测得的正、反向电阻也类似于普通二极管，但在测反向电阻遇光照时，阻值会明显减小，否则说明管子已损坏。
附表给出部分光敏二极管的主要参数，供参考。
图３是用光敏二极管构成的路灯自动控制电路。
其原理是：白天受光照时光敏二极管反向电阻减小，足以使复合管（Ｑ１、Ｑ２）饱和导通的电流注入复合管基极，于是Ｑ１、Ｑ２饱和导通→继电器Ｊ得电→常闭触头被吸下→路灯供电回路被切断→灯泡熄灭。
天黑时因光照很小→光敏二极管ＶＤ反向电阻大增→Ｑ１、Ｑ２退出饱和而截止→Ｊ失电→常闭触头复位→电灯供电回路接通→路灯点亮。
光敏二极管的作用及其工作原理是什么
光敏二极管的作用及其工作原理是什么
在光接收机中输入端，利用光敏二极管把输入的光信号变成电信号输出，也就是进行光—电转换。
在有线电视系统中使用的光敏二极管(PD)有两类：PIN光敏二极管(PIN-PD)和雪崩式光敏二极管(APD)。
当光射入光敏二极管时，二极管中被束缚的电子接受光能量后，成为自由运动的电子，并会出现空穴，产生电子、空穴对。
如从外部加上电压，使这些电子、空穴移动，便可得到电流，完成光/电转换。
实际的光敏二极管是在P层和N层之间还有一个本征层(I层)，I层具有半绝缘性质的半导体，形成PIN—PD。
当入射光从很薄的P层进入I层时，便在I层中产生大量的电子、空穴对。
当给P层和N层加上反向偏压，就会使载流子高
速移动，形成电流。
I层的加入，会使光敏二极管的PN结静电容变小(约12pF)，具有处理高速脉冲或高频调制信号的特性。
雪崩式光敏二极管是在二极管内部使信号电流倍增的器件，由入射光在P区近旁产生的电子、空穴对形成载流子，当给中间的
P区(或N区)加上强电场，使载流子与晶体中原子相撞，产生新的载流子。
新产生的载流子又会重复相同的碰撞，这种链锁式反应导致载流子雪崩式的猛增，亦称雪崩效应，从而达到电流倍增效果。
光敏二极管参数
光敏二极管参数引言光敏二极管（Photodiode）是一种光电器件，可将光能转化为电能。
它基于光电效应原理，能够对光的强度进行探测和测量。
本文将详细介绍光敏二极管的参数。
光敏二极管的工作原理光敏二极管是一种半导体器件，其工作原理基于内建电势与外界光照强度之间的相互作用。
当光照射到光敏二极管上时，光子的能量会激发电子从价带跃迁到导带，产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对会在内建电场的作用下分离，形成电流。
因此，光敏二极管的输出电流与光照强度成正比。
光敏二极管的主要参数光敏二极管的性能由多个参数来描述，下面将详细介绍其中的几个重要参数。
1. 光电流响应度（Responsivity）光电流响应度是光敏二极管对光电信号的响应能力的衡量指标。
它定义为单位光功率照射情况下，光敏二极管输出的电流。
通常使用安培/瓦特（A/W）作为单位进行表示。
2. 光敏面积（Photosensitive Area）光敏面积是指光敏二极管可以感应光照的有效面积。
通常使用平方毫米（mm^2）作为单位。
3. 光响应时间（Response Time）光响应时间是光敏二极管由暗态到亮态响应的时间。
它定义为光敏二极管电流上升到其稳定值的时间。
光响应时间越短，光敏二极管对快速变化的光信号的响应能力越强。
4. 光电导增益（Photogain）光电导增益是指光照射到光敏二极管上时，输出电流与输入光功率之间的比值。
光电导增益可以用来衡量光敏二极管在电流放大上的性能。
光敏二极管的应用光敏二极管由于其高灵敏度、快速响应和广泛的光谱响应范围，被广泛应用于各种光电测量和光控制系统当中。
下面列举了一些典型的应用场景：1. 光电测量光敏二极管可用于各种光电测量中，例如光功率测量、光强度测量、光光学测量等。
其高灵敏度和较宽的动态范围使其能够准确测量各种光信号。
2. 光通信光敏二极管在光通信系统中起到光电转换的作用。
它可以将光信号转化为电信号，并经过放大和处理后进行传输和接收。
光敏二极管工作原理
光敏二极管工作原理一、引言光敏二极管是一种能够将光能转化为电能的器件，它具有快速响应、高灵敏度、低噪声等优点，在光电传感器、通信设备、医疗仪器等领域得到广泛应用。
本文将介绍光敏二极管的工作原理，包括结构、特性和应用等方面。
二、结构光敏二极管的结构与普通的二极管相似，由P型和N型半导体材料组成。
其中，P型半导体中掺入少量杂质元素使其具有正电荷，而N型半导体中则掺入少量杂质元素使其具有负电荷。
两者交界处形成PN 结，是光敏二极管的重要部分。
三、工作原理当PN结处受到光照射时，会激发出电子-空穴对，并且在PN结处形成内建电场。
此时，如果在PN结两端加上一个外加电压，则会使内建电场受到扩大或缩小，从而影响PN结周围的载流子运动。
当外加电压逆向偏置时，内建电场会增强，并阻碍电子和空穴的流动，使光敏二极管的电阻变大，此时称为截止状态。
当外加电压正向偏置时，内建电场会减弱，并促进载流子的运动，使光敏二极管的电阻变小，此时称为导通状态。
四、特性1. 光敏二极管具有高灵敏度，在微弱光线下也能够产生较大的电信号。
2. 光敏二极管响应速度快，能够在纳秒级别内完成响应。
3. 光敏二极管具有较宽的波长响应范围，在可见光和红外线范围内均有良好的响应。
4. 光敏二极管具有低噪声、低漂移等优点，适用于精密测量和仪器控制等领域。
五、应用1. 光电传感器：利用光敏二极管对光信号进行转换，实现对环境中光照强度、颜色等信息的检测和测量。
2. 通信设备：利用光敏二极管作为接收器件接收来自光纤传输的信息信号，并将其转化为电信号进行处理。
3. 医疗仪器：利用光敏二极管进行生物信号的检测和测量，如心电图、血氧饱和度等。
六、结论光敏二极管是一种重要的光电器件，具有高灵敏度、快速响应、低噪声等优点，在各个领域都有广泛应用。
其工作原理基于PN结内建电场的变化，通过外加电压的正反向偏置来控制载流子的运动，从而实现对光信号的转换。
光敏二极管原理
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。
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光敏二极管(光电二极管)基础知识
什么光敏二极管光敏二极管工作原理
光电二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。
它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。
光电二极管（也称光敏二极管）是在反向电压作用之下工作的。
没有光照时，反向电流很小（一般小于微安），称为暗电流。
当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。
它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。
这种特性称为“光电导”。
光电二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。
如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
光敏二极管特性曲线
光电流---正电压特性
短路电流---照度特性
波长分布特性光敏二极管的特点
应用时反向偏置连接
没光照射，呈现极高阻值
有光照射时，电阻减小
可作光控关关
光敏二极管的符号及接线图
光敏二极管符号
光敏二极管接线图
光电二极管与光电三极管的联系与区别
光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。
光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。
光电三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。
光电三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。
同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。