光电三极管
光敏三极管 原理
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。
2.4光电三极管解析
光电流放大。
集电极输出的电流为
q I e ( 1) I P ( 1) (1 e d )Φe,λ h
光电三极管的电流灵敏度是光电二极管的β 倍。 相当于光电二极管的电流Ip被三极管放大β 倍。 为提高光电三极管的增益，减小体积，常将光电 二极管或光电三极管及三极管制作到一个硅片上构成
光敏面上无象限分隔线，
对光斑位置可连续测量。
5.光电开关与光电耦合器
光电开关和光电耦合器都是由发光端和受光端组成的组合 件。 光电开关不封闭，发光端与受光端之间可以插入调制板。 光电耦合器则是把发光元件与受光元件都封闭在一个不透
光的管壳内。
光电开关与光电耦合器结构示意图
(5）光谱响应
硅光电二极管与硅光电三极管具有相同的光谱响应。图中所示为
典型的硅光电三极管3DU3的光谱响应特性曲线，它的响应范围为
0.4~1.0μm，峰值波长为0.85μm。 对于光电二极管，减薄PN结的厚度可以使短波段波长的光谱响 应得到提高，因为PN结的厚度减薄后，长波段的辐射光谱很容易穿 透PN结，而没有被吸收。 短波段的光谱容易被减薄的PN结
③ 光生载流子被收集到集电极的时间；
④ 输出电路的等效负载电阻RL与等效电容Cce所构成的RC时间；
总时间常数为上述四项和。因此，光电三极管的响应时间比光 电二极管的响应时间要长得多。要改善光电三极管的频率响应， 由等效电路知应尽可能减小rbeCbe和RLCce的时间常数。在工艺上 设法减小结电容；选择合理的负载电阻。
就目前的应用看，两个并列的光电二极管或光电池，可用
来辨别光点移动的方向。
光电三极管(光电晶体管)
3.3.4 光电三极管（光电晶体管）一. 工作原理光电三极管的工作原理分为两个过程：一是光电转换；二是光电流放大。
集电极输出的电流为：为提高光电三极管的增益，减小体积，常将光电二极管或光电三极管及三极管制作到一个硅片上构成集成光电器件。
二. 光电三极管特性1.伏安特性光电三极管在偏置电压为零时，无论光照度有多强，集电极电流都为零。
偏置电压要保证光电三极管的发射结处于正向偏置，而集电结处于反向偏置。
随着偏置电压的增高伏安特性曲线趋于平坦。
光电三极管的伏安特性曲线向上偏斜，间距增大。
这是因为光电三极管除具有光电灵敏度外，还具有电流增益β，并且，β值随光电流的增大而增大。
2.时间响应（频率特性）光电三极管的时间响应由以下四部分组成：① 光生载流子对发射结电容C be 和集电结电容C bc 的充放电时间； ② 光生载流子渡越基区所需要的时间；③ 光生载流子被收集到集电极的时间；④ 输出电路的等效负载电阻R L 与等效电容C ce 所构成的RC 时间。
总时间为上述四项和。
比光电二极管的时间响应长。
通常，硅光电二极管的时间常数一般在0.1µs 以内，PIN 和雪崩光电二极管为ns 数量级，硅光电三极管长达5～10µs。
3.温度特性硅光电二极管和硅光电三极管的暗电流I d 和光电流I L 均随温度而变化，由于硅光电三极管具有电流放大功能，所以硅光电三极管的暗电流I d 和亮电流I L 受温度的影响要比硅光电二极管大得多。
4.光谱响应光电二极管与硅光电三极管具有相同的光谱响应。
图所示为典型的硅光电三极管3DU3的光谱响应特性曲线，它的响应范围为0.4~1.0μm ，峰值波长为0.85μm 。
对于光电二极管，减薄PN 结的厚度可以使短波段波长的光谱响应得到提高，因为PN 结的厚度减薄后，短波段的光谱容易被减薄的PN 结吸收（扩散长度减小）。
因此，可以制造出具有不同光谱响应的光伏器件，例如蓝敏器件和色敏器件等。
光敏三极管
光电三极管原理时间：2009-01-18 18:57:53 来源：资料室作者：集成电路光敏三极管(光电三极管)(Photo Transister)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。
最普遍的外形如图1 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1作用原理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(Iλ)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2所示。
图2 光敏三极管的等效电路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。
种类由外观上如图1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)与锗(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。
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。
光电传感器的工作原理
光电传感器的工作原理光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的设备，广泛应用于工业自动化、光电检测、安防监控等领域。
它通过感知光信号的强弱、频率、波长等特性，将光信号转化为电信号，并进行相应的处理和判断。
光电传感器的工作原理主要包括光电效应、光电二极管和光电三极管的工作原理。
1. 光电效应光电效应是指当光照射到某些物质表面时，能够使该物质发生电离或者电子释放的现象。
根据光电效应的不同特性，光电传感器主要分为光电导效应和光电发射效应。
光电导效应是指在光照射下，物质表面的电导率发生变化。
光电导效应常用于光电导传感器，其工作原理是通过光照射到光电导材料上，使得光电导材料的电阻发生变化，从而检测光信号。
光电发射效应是指在光照射下，物质表面的电子被激发出来。
光电发射效应常用于光电二极管和光电三极管，其工作原理是通过光照射到光电二极管或者光电三极管的PN结上，使得光电二极管或者光电三极管中的载流子发生变化，从而产生电信号。
2. 光电二极管光电二极管是一种利用光电发射效应工作的光电传感器。
它由PN结构成，当光照射到PN结时，光子能量将激发PN结中的载流子，使得PN结的电导率发生变化。
光电二极管通常由半导体材料制成，如硅(Si)、锗(Ge)等。
光电二极管的工作原理是当光照射到PN结时，光子能量被吸收并转化为电子能量，使得PN结中的电子和空穴发生复合，形成电流。
该电流的大小与光照强度成正比，光电二极管可以将光信号转化为电信号。
3. 光电三极管光电三极管是一种利用光电发射效应工作的光电传感器。
它由PNP或者NPN 结构组成，具有放大作用。
光电三极管通常由半导体材料制成，如硅(Si)、锗(Ge)等。
光电三极管的工作原理是当光照射到PNP或者NPN结时，光子能量被吸收并转化为电子能量，使得PNP或者NPN结中的电子和空穴发生复合，形成电流。
该电流经过三极管的放大作用，可以将光信号转化为更强的电信号。
总结：光电传感器通过光电效应和光电二极管、光电三极管的工作原理，将光信号转化为电信号。
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 ???。
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。
光敏三极管的工作原理
光敏三极管的工作原理光敏三极管是一种特殊的光电器件，它可以将光信号转换为电信号。
在现代电子技术中，光敏三极管被广泛应用于光电传感器、光电开关、光电控制等领域。
那么，光敏三极管是如何工作的呢？下面我们来详细探讨一下光敏三极管的工作原理。
光敏三极管的结构包括三个电极：发射极、基极和集电极。
发射极和基极之间是一个PN结，而基极和集电极之间是另一个PN结。
当光照射到光敏三极管的PN结时，光子的能量会激发PN结中的载流子，从而改变PN结的导电特性。
在光照射的作用下，PN结中的载流子将被激发并产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对会在电场的作用下分别向基极和集电极移动，从而在基极和集电极之间产生一个电流。
这个电流的大小与光照射的强度成正比，也就是说，光敏三极管可以通过测量电流的大小来确定光照射的强度。
光敏三极管还具有放大作用。
当光照射到光敏三极管时，产生的电流会在三极管内部的电路中被放大，从而输出一个较大的电流信号。
这使得光敏三极管在光电控制系统中起到了放大和控制信号的作用。
总的来说，光敏三极管的工作原理是通过光照射激发PN结中的载流子，产生电子-空穴对并在电场的作用下形成电流，最终实现光信号到电信号的转换。
光敏三极管不仅具有灵敏度高、响应速度快的优点，而且结构简单、成本低廉，因此在光电领域有着广泛的应用前景。
总的来说，光敏三极管的工作原理是通过光照射激发PN结中的载流子，产生电子-空穴对并在电场的作用下形成电流，最终实现光信号到电信号的转换。
光敏三极管不仅具有灵敏度高、响应速度快的优点，而且结构简单、成本低廉，因此在光电领域有着广泛的应用前景。
希望通过本文的介绍，读者对光敏三极管的工作原理有了更深入的了解。
如何检测光敏三极管
光敏晶体管原称光电三极管。光敏晶体管是靠光的照射强弱来控制电流的器件。它呵等效看作一个光敏二极管与一只晶体管的结合，所以它具有放大作用，
光敏晶体管的检测可从外观上检查，靠近管键（凸起）或较长的一个引脚是发射极e，离管键较远或较短的另一引脚是集电极c×1 kΩ档，两表笔正、反向各测两引脚一次，所测的阻值应均为无穷大。对于NPN 型管子，红表笔接发射极e，黑表笔接集电极c，移去遮光布，这时表针应向右偏转，阻值由无穷大向阻值小的方向偏转至15～35 kΩ 左右，则说明光敏晶体管是正常的。偏转的角度越大，其灵敏度越高。若表针没有偏转仍在无穷处或阻值为零，说明该管已开路或短路损坏。
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光电三极管
光电晶体管
光电晶体管和普通晶体管类似，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的电流控制，也可以受光的控制。
光电晶体管的外形，有光窗、集电极引出线、发射极引出线和基极引出线（有的没有）。
制作材料一般为半导体硅，管型为NPN型，国产器件称为3DU系列。
光电晶体管原理性结构如右图
⏹正常运用时，集电极加正电压。
因此，集电结为反偏置，发射结为正偏置，集电结
为光电结。
⏹当光照到集电结上时，集电结即产生光电流Ip向基区注入，同时在集电极电路即产
生了一个被放大的电流I c（＝I e＝（1＋β）I p），β为电流放大倍数。
⏹因此，光电晶体管的电流放大作用与普通晶体管在上偏流电路中接一个光电二极管
的作用是完全相同的。
⏹光电晶体管的灵敏度比光电二极管高，输出电流也比光电二极管大，多为毫安级。
⏹但它的光电特性不如光电二极管好，在较强的光照下，光电流与照度不成线性关系。
⏹所以光电晶体管多用来作光电开关元件或光电逻辑元件。
⏹光电晶体管的伏安特性曲线如图
⏹阵列式或象限式结型光电器件：利用集成电路技术使2个至几百个光电二极管或光
电池排成一行，集成在一块集成电路片子上，即成为阵列式的一维光电器件，也可以使光电二极管或光电池制成象限式的二维光电器件。
⏹这两种器件中，衬底是共用的，而各光敏元都是独立的，分别有各自的前极引出线。
⏹这种器件的特点是，光敏元密集度大，总尺寸小，容易作到各
单元多数一致，便于信号处理。
光电开关与光电耦合器
⏹光电开关和光电耦合器都是由发光端和受光端组成的组合件。
⏹光电开关不封闭，发光端与受光端之间可以插入调制板。
⏹光电耦合器则是把发光元件与受光元件都封闭在一个不透光的管壳内。
⏹光电开关与光电耦合器结构示意图a) 光电开关b) 光电耦合器
⏹发光端与受光端彼此独立，完全没有电的联系，两端之间的电阻一般都在1011Ω以
上。
⏹光电开关多用于光电计数、报警、安全保护、无接触开关，及各种光电控制等方面。
⏹光电耦合器多用于电位隔离、电平匹配、抗干扰电路、逻辑电路、模/数转换、长线
传输、过流保护，及高压控制等方面。