光敏三极管
光敏三极管
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光敏三极管简介
▪ 光敏三极管和普通三极管相似，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和电 流控制，同时也受光辐射的控制。 通常基极不引 出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度 补偿和附加控制等作用。
当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形 成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射 极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β 倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有 不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大 的光电流放大作用，即很高的灵敏度。
半导体通过添加一部分微量元素会使其特性 发生翻天覆地的变化。光敏晶体管就是一种重要 的衍生物。视觉是人体最重要的感觉，因此，我 觉得通过光来控制电路真是太精妙了，而光敏的 二极管三极管恰好就完成这个任务。因为光敏三 极管由于还具有放大作用，因此应用比二极管更 加广泛。 光敏三极管用于测量光亮度，经常与发 光二极管配合使用作为信号接收装置。
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▪ 通过对半导体二极管和三极管的学习，我了解了
晶体管的基本结构和工作原理，晶体三极管，是 半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是 电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基 片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正 块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部 分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两 种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b 发射极e和集电极c。
放大率被放大，其结果流至外部导线 效电路
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。
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光电三极管特性曲线：
照度特性曲线
波长特性
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▪ 发射区和基区之间的PN结叫发射ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，集电区和基
光敏三极管
二、菲涅尔透镜 使用热释电信息转换器件时， 使用热释电信息转换器件时，一般前面 需安装菲涅尔透镜， 需安装菲涅尔透镜，外来移动的辐射能 量通过菲涅尔透镜断续的聚光于热释电 使热释电输出相应的电信号。同时， 上，使热释电输出相应的电信号。同时， 菲涅尔透镜也能增加热释电的探测距离。 菲涅尔透镜也能增加热释电的探测距离。 每个透镜都有一个不大的视场，而相邻两个透镜的视场不连续， 每个透镜都有一个不大的视场，而相邻两个透镜的视场不连续，也 不重叠，彼此相隔一个微小的盲区。 不重叠，彼此相隔一个微小的盲区。一种典型的菲涅尔透镜外形如 图所示。 图所示。 视场角度范围如图所示。 视场角度范围如图所示。当辐射物在菲涅尔透镜的视场范围内运动 依次地进入某一单元透镜的视场，又离开这一视场， 时，依次地进入某一单元透镜的视场，又离开这一视场，热释电对 运动的辐射一会儿敏感，一会儿又不敏感，这样不断重复， 运动的辐射一会儿敏感，一会儿又不敏感，这样不断重复，于是运 动的辐射不断的改变热释电表面的温度， 动的辐射不断的改变热释电表面的温度，热释电输出一个又一个对 应的信号。不加菲涅尔透镜时，热释电的探测距离为2米左右， 应的信号。不加菲涅尔透镜时，热释电的探测距离为2米左右，加 上菲涅尔透镜后，探测距离可达10米以上。 10米以上 上菲涅尔透镜后，探测距离可达10米以上。
I c = βI Φ
β为三极管的电流放大极管的电流放大作用可从图(c)说明， 光敏三极管的电流放大作用可从图(c)说明，它与普通三极管在偏 (c)说明 流电路中接一个光敏三极管的作用是完全相同的， 流电路中接一个光敏三极管的作用是完全相同的，只是用由 I b 替代了 I Φ 。 光敏三极管的灵敏度比光敏二极管高，是光敏二极管的数十倍， 光敏三极管的灵敏度比光敏二极管高， 是光敏二极管的数十倍 ， 故输出电流要比光敏二极管大得多，一般为毫安级 毫安级。 故输出电流要比光敏二极管大得多 ， 一般为 毫安级 。但其他特性 不如光敏二极管好，在较强的光照下， 不如光敏二极管好， 在较强的光照下， 光电流与照度不成线性关 频率特性和温度特性也变差， 系 。 频率特性和温度特性也变差 ， 故光敏三极管多用作光电开关 或光电逻辑元件。 或光电逻辑元件。 光敏三极管的输出电路如图(a)所示， 光敏三极管的输出电路如图(a)所示，基本上与光敏二极管输出 (a)所示 电路相同，输出电压的计算也同光敏二极管相同，只是灵敏度S 电路相同，输出电压的计算也同光敏二极管相同，只是灵敏度S 要比光敏二极管的灵敏度大些。 要比光敏二极管的灵敏度大些。 注意，光敏三极管的输出脚同光敏二极管相同， 注意，光敏三极管的输出脚同光敏二极管相同，是二只而不 是三只。 是三只。
光敏三极管
光敏三极管光敏三极管和普通三极管相似，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和电流控制，同时也受光辐射的控制。
通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。
当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。
不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。
光敏三极管的伏安特性测量图3 光敏三极管特性测试实验（1）按原理图3接好实验线路，将光敏三极管板置测试架中、电阻盒置于九孔插板中，电源由直流恒压源提供，光源电（可调）。
（2）先将可调光源调至相对光强为“弱光”位置，每次在一定光照条件下，测出加在光敏三极管的偏置电与产生的光电流I C的关系数据。
其中光电流 (l.0为取样电阻R）。
硅光电池硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。
它的结构很简单，核心部分是一个大面积的PN 结，把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路，当二极管的管芯(PN结)受到光照时，你就会看到微安表的表针发生偏转，显示出回路里有电流，这个现象称为光生伏特效应。
硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多，所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多。
1）硅光电池的伏安特性测量图4硅光电池特性测试电路（1）实验线路见图4，电阻箱调到0Ω。
（2）先将可调光源调至相对光强为“弱光”位置，每次在一定的照度下，测出硅光电池的开路电压U oc和短路电流I S，其中短路电流为（取），以后逐步调大相对光强（次），重复上述实验。
可见光光敏三极管
可见光光敏三极管
可见光光敏三极管，简称可见光三极管，是一种高灵敏度的光电传感器。
它在夜视仪、安防监控、自动照相机等领域得到广泛应用。
它比
一般的LED灯更加节能，并且可以“看”到人眼无法看到的光源。
可见光三极管的工作原理是利用PN结的光敏效应，当光照射到PN结上时，就会产生一些载流子。
这些载流子就会改变PN结的导电性能，从而改变电流的大小。
通过测量电流的变化，就可以得到光的亮度大小。
可见光三极管与普通三极管的区别在于：它的基极之间加了一个光敏
电阻。
当光照在光敏电阻上时，其阻值发生变化，从而导致管子的工
作状态发生变化，进而导致电流的变化。
具有这种电阻的三极管就是
光敏三极管。
可见光三极管的优点不仅在于内部结构的特殊性能，同时还在于其灵
敏度和稳定性。
此外，它的尺寸也较小，适用于狭小空间中的应用，
例如手机摄像头、车载摄像头等。
但是，可见光三极管也有一些缺点。
一方面，它的响应速度较慢，主
要取决于光敏电阻的表面积，因此响应速度相对于其他光电传感器要
慢一些。
另一方面，由于其灵敏度的特殊性，它现在的市场价格相对较高。
近年来，随着科技的不断发展，人们对传感器的需求也越来越高。
可见光三极管也将在更多的领域得到应用和优化。
未来随着工艺技术的不断改进，更加灵敏和响应更快的新型三极管将会出现。
总之，可见光三极管作为高灵敏度的光电传感器，已经在许多领域得到广泛应用。
并且，它具有优越的稳定性和灵敏度，是科技技术不断发展与改进的重要组成部分。
光敏三极管发展历史
光敏三极管发展历史
光敏三极管，也称为光敏三极管，是种光电晶体管，其工作原理与普通晶体管类似，只是集电极采用光敏结构。
光敏三极管的发展历史可以追溯到20世纪50年代，当时它被发明并开始应用于光电检测和光通信领域。
随着科技的不断发展和进步，光敏三极管的应用范围越来越广泛。
在20世纪60年代，随着光纤技术的出现，光敏三极管在光纤通信领域得到了广泛应用。
在20世纪70年代，随着集成电路技术的发展，光敏三极管开始被集成到各种电路中，成为光电转换的重要器件之一。
进入21世纪以来，随著物联网、智能家居等领域的快速发展，光敏三极管的应用前景更加广阔。
目前，光敏三极管已经广泛应用于光电检测、光电控制、光通信、医疗仪器等领域，成为现代光电技术中的重要组成部分。
总的来说，光敏三极管的发展历史经历了从最初的简单应用到现在的高度集成化和多样化应用的过程。
未来，随若技术的不断进步和应用需求的不断增长。
光敏三极管将会在更多领域得到应用和推广。
光敏三极管vce变大的原因
光敏三极管VCE变大的原因1.引言光敏三极管是一种常见的光电传感器，能够将光信号转化为电信号。
然而，在实际应用中，我们可能会遇到光敏三极管输出电压VC E变大的情况。
本文将探讨造成光敏三极管VC E变大的原因，并给出解决方法。
2.光敏三极管简介光敏三极管（Ph ot ot r an si st or）是一种光敏电阻器件，它由光敏效应导致的电导率变化而形成。
其结构和普通三极管相似，包括发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。
光敏三极管在弱光条件下起到放大光电流的作用，常用于光敏电路、自动控制系统中。
3. VC E变大的原因V C E是光敏三极管集电极与发射极之间的电压，V CE的变化直接影响光敏三极管的工作状态和输出电压。
以下是可能导致V CE变大的主要原因：3.1光照强度不足光敏三极管工作时需要足够的光照来激活光敏电流。
当光照强度不足时，光敏电流减小，从而导致VC E变大。
3.2环境温度升高光敏三极管的灵敏度会随着温度升高而下降。
当环境温度升高时，光敏电流减小，造成VC E变大。
3.3过高的输入电流在光敏三极管电路中，输入电流过大会导致电流增益下降，进而使V C E变大。
3.4过大的集电极电阻光敏三极管的集电极电阻如果过大，会影响电流的流动，导致V CE变大。
4.解决方法针对上述问题，我们可以采取以下解决方法：4.1提高光照强度保证光敏三极管正常工作所需的光照强度，可以通过增加光源的亮度或者减小光敏三极管与光源之间的距离来提高光照强度。
4.2控制环境温度在实际应用中，可以通过散热装置或者温度控制系统来控制环境温度，确保光敏三极管在适宜的工作温度范围内。
4.3控制输入电流使用合适的电流限制电路来控制光敏三极管的输入电流，避免输入电流过大造成V CE变大的问题。
4.4选择适当的电阻值在电路设计中，要根据光敏三极管的特性选择适当的集电极电阻，以保证电流流动的畅通，避免V CE变大。
5.结论本文分析了导致光敏三极管V CE变大的原因，并提供了解决方法。
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。
光敏三极管结构
光敏三极管结构光敏三极管（Phototransistor）是一种光敏元件，具有普通三极管的结构，但其发射极与基极之间没有PN结，而是通过光敏电阻连接。
光敏三极管可将光信号转化为电流信号，广泛应用于光电转换、光电控制等领域。
光敏三极管的结构主要包括发射极、基极和集电极。
其中，发射极和集电极是通过P型半导体材料形成PN结，而基极则是N型半导体材料。
光敏三极管的结构与普通三极管相似，但其基区较宽，以便增加光敏电流的产生。
光敏三极管的工作原理是基于内建电场的作用。
当光照射到光敏三极管的PN结上时，光子的能量会激发PN结上的电子跃迁，从而产生电子空穴对。
电子会被内建电场推向集电极，形成光电流；而空穴则会被内建电场推向发射极，形成光电流的补偿电流。
因此，光敏三极管的集电电流与光照强度成正比。
光敏三极管的特点是具有高灵敏度、快速响应和良好的线性特性。
由于其结构与普通三极管相似，因此可以与普通三极管相同的电路进行连接。
光敏三极管可用作光电转换器，将光信号转化为电信号，如光电耦合器、光电隔离器等。
此外，光敏三极管还可用于光电控制，如光敏开关、光敏电阻等。
在实际应用中，光敏三极管需要注意其工作条件。
首先，光敏三极管对光照强度非常敏感，因此应尽量避免直接阳光照射，以免产生过大的光电流。
其次，光敏三极管的结构较为脆弱，需要注意防护，避免机械损坏。
此外，光敏三极管的工作温度范围也需要注意，过高或过低的温度都会影响其性能。
在光敏三极管的选型中，需要考虑其特性参数。
例如，光敏三极管的光敏电流和光照强度的线性关系、响应时间、频率响应范围等。
根据具体应用需求，选择合适的光敏三极管。
总结一下，光敏三极管是一种光敏元件，具有普通三极管的结构，但其发射极与基极之间通过光敏电阻连接。
光敏三极管利用内建电场的作用，将光信号转化为电流信号。
它具有高灵敏度、快速响应和良好的线性特性，广泛应用于光电转换、光电控制等领域。
在选型和使用过程中，需要考虑其特性参数和工作条件，以确保其正常工作和稳定性能。
光敏三极管
透射式光电传感器是将砷化镓红外发光管和硅光敏三极管等，以相对的方向装在中间带槽的支架上。当槽内无物体时，砷化镓发光管发出的光直接照在硅光敏三极管的窗口上，从而产生一定大的电流输出，当有物体经过槽内时则挡住光线，光敏管无输出，以此可识别物体的有无。适用于光电控制、光电计量等电路中，可检测物体的有无、运动方向、转速等方面。
目前的光电三极管是采用硅材料制作而成的。这是由于硅元件较锗元件有小得多的暗电流和较小的温度系数。硅光电三极管是用N型硅单晶做成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β+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。
常见的硅光电三极管有金属壳封装的，也有环氧平头式的，还有微型的。怎样识别其管脚呢?
对于金属壳封装的，金属下面有一个凸块，与凸块最近的那只脚为发射极e。如果该管仅有两只脚，那么剩下的那条脚则是光电三极管的集电极c；假若该管有三只脚，那么与e脚最近的则是基极b，离e脚远者则是集电极c。对环氧平头式、微型光电三极管的管脚识别方法是这样的：由于这两种管子的两只脚不一样，所以识别最容易——长脚为发射极e，短脚为集电极C 。
光电IC
光电IC是把受光元件和信号处理电路集成在一个芯片中的器件。有的检出入射光的有无而以“L”和“H”二值输出数字信号，也有的输出与入射光量成比例的模拟信号。广泛应用于光量测定、检测可视信息和位置信息的传感器及光通信接收器等方面光电集成电路传感器爱外界杂散光的影响小,即使在移动环镜下也可以稳定工作,因此十分适合打印机、复印机等办公设备使用。其中PDIC集成了内置放大器，用于激光探测器中，具有很小的噪声，适用于CD/VCD/DVD光头。复位芯片具有电压比较机能，用以CPU的复位，在复位电路设计上具有卓越的性价比。
光敏三极管
光敏三极管的特性研究一、光照特性二、伏安特性三、光谱响应特性◆实验目的掌握光敏三极管的结构、原理及光照特性、伏安特性和光响应特性◆实验仪器用具CSY-2000G主机箱、发光二极管、滤色片、光电器件实模板、光敏三极管、光照度探头；◆实验原理在光敏二极管的基础上，为了获得内增益，就利用晶体三管的电流放大效应制造光敏三极管，光敏三极管可以等效一个光电二极管与一个晶体管基极集电极并联。
实验原理图等效电路图◆光敏三极管的光照特性就是当光敏三极管的测量电压为+5V时，光敏三极管的光电流随着光照强度的变化而变化，即调节照度，测量对应的电流◆实验数据照度04080120160200LX00.110.220.390.56 1.11电流mA光照特性曲线图◆实验结论◆由图可以看出，光敏三极管的光照特性曲线不是严格线性的，其流过三极管的电流随着照度的增加而增大，且增大的速率也越来越快。
◆光敏三极管的伏安特性就是在一定的光照强度下，光电流随外加电压的变化而变化，即当照度一定时，调节电压，测量电流大小◆实验数据电压U1.32345照度（ＬＸ）100电流mA0.270.280.280.290.29200电流mA0.870.880.900.910.92◆100Lx 光电三极管伏安特性曲线图◆200Lx光电三极管伏安特性曲线图◆光电三极管伏安特性曲线图◆实验结论：随照度增加，光敏三极管的伏安特性曲线逐渐变密，且电压对光电流的影响没有照度那么大◆光电三极管的光谱响应特性◆光敏三极管对不同波长的光的接收灵敏度不一样，它有一个峰值响应波长，当入射光的波长大于响应波长时，相对灵敏度就会下降，光子能量太小，不足以激发电子空穴对，当入射光的波长小于波长时，相对灵敏度也会下降，由于光子在半导体表面附近就被吸收◆光谱响应特性：光敏三极管的灵敏度与辐射波长的关系，即当照度一定时，测量不同波长的光对光电流的影响◆实验数据波长nm400480530570610660照度（LX 10电流mA00.020.010.010.020.03 50电流00.130.080.090.110.18光敏三极管光谱响应特性曲线图实验结论：照度越大，光敏三极管对波长的灵敏度就越明显谢谢观赏Company Logo。
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e
3DU5C
e (–)
符号
外型
有3AU、3DU系列
二、应用举例 泄流二极管，在继电器脱电
1. 开关电路
时，使线圈自感电动势形成 放电回路且限幅为0.7V，从 而使三极管免受过大的uCE。
直接驱动式，能提 供 3 mA的光电流。
三极管 T 用于放大 驱动电流。
2. 测速电路
2.7.2 光电耦合器
3. 传输参数 （1）电流比CTR
指直流状态下，输出电流与输入电流之比。一般 < 1。 （2）隔离电阻 RISO。指输入输出间绝缘电阻。 （3）极间耐压 UISO。 指发光管光电管间的绝缘耐压，一般在500 V以上。
三、类型、特点和用途
分类： 普通光电耦合器 ，用作光电开关。 线性光电耦合器 ，输出随输入成线性比例变化。Biblioteka 2. 光耦合器组成的开关电路
高电平 低电平
VCC1 低电平
低电平 高电平
功能： （1）实现脉冲传输； （2）实现电平转换。
特点： 抗干扰性能好、隔噪声、响应快、寿命长。 用作线性传输时失真小、工作频率高； 用作光电开关时无机械触点疲劳，可靠性高。
用途：实现电平转换、电信号电气隔离。
四、应用举例
1. 计算机接口电路示意图
输入 工业 系统 传感 电路 执行 机构 输出 R1
传输线
R2
计算机 系统
线性光电耦合器
功能： （1）双向数据实时传输； （2）隔离，防止现场干扰窜入计算机； （3）电平转换，适应计算机和工业系统执行机构要求。
2.7 特殊三极管
2.7.1 光电三极管
2.7.2
光电耦合器
2.7.1 光电(敏) 三极管
一、工作原理
像光电二极管一样实现光 -电转换外，还能放大光电流。 有NPN和PNP型之分。 c (+) c IC =（ 1+）IB = 100 ~ 1000 如3DU5C： 最高工作电压 30 V 暗电流 < 0.2 A 光电流 3 mA (1000 lx 下) 峰值波长 900 nm
一、基本原理 发光器件 LED + – c 受光器件 光电二极管 光电三极管
e
实现 电 - 光 - 电 传输和转换
二、主要参数
+
c e
1. 输入参数。即LED的参数 – 2. 输出参数。与光电管同，其中： （1）光电流
指输入一定电流（10 mA），输出接一定负载（约 500 ） 和一定电压（10 V）时输出端产生的电流。 （2）饱和压降 指输入一定电流（20 mA），输出接一定电压（10 V）,调节 负载使输出达一定值( 2 mA )时时输出端的电压( 通常为 0.3 V )。