光敏三极管的应用
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。
5光敏三极管的特性实验
5光敏三极管的特性实验光敏三极管是一种利用光做为输入信号的三极管，主要用于探测光信号，转换为电信号。
它具有响应速度快，灵敏度高，结构简单，易于集成成模组等优点，被广泛应用于照相机、安防系统、遥控器、光电显示等领域中。
为了更好地了解光敏三极管的特性，我们进行了如下实验。
实验材料和仪器：1. 光敏三极管；2. 电源；3. 电压表；4. 万用表；5. 暗盒；6. 白炽灯；7. 紫外线灯。
实验内容和步骤：1. 测量光敏三极管的电阻；将光敏三极管连接到万用表上，设置为电阻档，读取其电阻值。
将光敏三极管放入暗盒中，再次测量其电阻值。
记录测量结果。
2. 测量光敏三极管的响应时间；将光敏三极管连接到电源上，设置为直流模式，调整电压值。
将光敏三极管放置在黑色纸片下方的端点上，使用白炽灯照射光敏三极管，同时记录光照射后响应灯的开启时间。
重复该步骤，使用紫外线灯照射光敏三极管，并记录响应时间。
分别计算出光敏三极管对不同波段的响应时间。
光敏三极管在不同光强下的电阻值如下表所示：光强/照射条件电阻值普通光敏三极管10MΩ左右在暗盒内150kΩ左右由此可见，在照射条件下，光敏三极管的电阻值明显低于在暗盒中的电阻值。
在使用白炽灯时，光敏三极管的响应时间为2ms左右，在使用紫外线灯时，光敏三极管的响应时间为1ms左右。
由此可见，在紫外线波段下，光敏三极管具有更高的响应速度。
结论：通过以上实验可知，光敏三极管具有较高的响应速度和灵敏度，可以较快地转换光信号为电信号，具有很好的应用前景。
另外，在紫外线光波段下，光敏三极管表现出了更好的灵敏度和响应速度，光敏三极管可以根据需求选择适当波段使用。
第五讲 光敏三极管
大的信号电流－－b/c结大－－电容大－－ 频率响应降低
用上升时间和下降时间表示
高增益＋低输入阻抗的运算放大器，提高频 率响应和信号输出
温度特性
小信号时，温度升高，反向电流增 大，性能下降。
图2-57
光谱响应
由禁带宽度、几何工艺、制作工艺 决定
图2-58
特性参数和选用
注意：测试条件、型号
参数： 暗电流、光电流、电流放大 系 数、光调制截止频率、光谱峰 值波长、击穿电压、热阻、耗散功 率、集电极最大电流、灵敏度、光 谱响应范围、响应时间、使用温度、 结电容、最大使用功率、用途
性能比较和应用选择 接受光信号的方式
存在与否 按一定的频率交替变化 幅度大小 色度差异
光谱响应宽：PMT（偏紫外）和光敏电阻 （CdSe）（偏红外）
应用选择
要求：光电器件与被测信号、光学系统、 电子线路在特性和工作参数上匹配
选择要点： 1.与辐射信号源和光学系统在光谱特性上匹配。 2.光电转换特性与入射辐射能量匹配。
3.与光谱的调制形式、信号频率和波形匹配， 保证频率不失真的波形输出和良好的时间 响应。
预习
热电偶和热电堆原理与参数； 热敏电阻的原理与参数； 热释电探测器件的原理和参数。
性能比较
频率响应和时间响应：PMT和光电二极管 光电特性： PMT、光电二极管和光电池 灵敏度：PMT、雪崩光电二极管、光敏电
阻、光电三极管
输出电流大：大面积光电池、雪崩光电二 极管、光敏电阻、光电三极管
外加电压低：光电二、三极管，光电池无 外加电压
暗电流小：PMT、光电二极管
长期工作稳定性：光电二极管、光电池、 PMT和光电三极管
4.与输入电路在电特性上匹配，以保证有足够 大的转换系数、线性范围、信噪比、快速 的动态响应
光敏三极管的应用电路
光敏二极管和光敏三极管简介及应用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。
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。
光电阻、光敏二极管、光敏三极管电路符号
光电阻、光敏二极管和光敏三极管是电子领域中常见的光敏元件，它们在光控制电路中起着重要的作用。
光电阻又称光敏电阻，是一种导电材料，它的电阻值随光强度的变化而变化。
光敏二极管和光敏三极管则是半导体器件，它们能够将光信号转换成电信号。
在本文中，我们将一起来探讨这三种光敏元件的电路符号及其应用。
1. 光电阻的电路符号是一个类似变阻器的图案，但在其中还有一个箭头指向光敏元件，表示这是一个受光控制的电阻元件。
光电阻常用于光敏电路中，如光控开关、光敏控制器等。
当光照强度增加时，光电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，光电阻的电阻值增加。
这种特性使得光电阻在光控制电路中具有很大的应用空间。
2. 光敏二极管的电路符号类似于普通二极管，但在箭头处有一个光线的符号，表示这是一个受光控制的二极管。
光敏二极管是一种能够将光信号转换成电信号的器件，它的工作原理是基于内部光电效应。
当有光照射到光敏二极管时，它的导通电阻会明显减小，从而使得电路中的电流增大。
光敏二极管常用于光电传感器、光电开关等领域。
3. 光敏三极管的电路符号也类似于普通三极管，但在箭头处同样有一个光线的符号，表示这是一种受光控制的三极管。
光敏三极管也是一种能够将光信号转换成电信号的器件，它具有较高的光敏度和响应速度。
在实际电路中，光敏三极管常用于光电开关、光电传感器、光控制器等领域。
在实际应用中，光电阻、光敏二极管和光敏三极管常常需要与其他元件配合使用，以构成完整的光控制电路。
可以将光敏元件与运算放大器、比较器等元件结合起来，实现光控制电路对环境光强度的监测和控制。
光敏元件还可以与单片机或其他数字电路相连，实现数字化的光控制功能。
总结回顾：通过本文的介绍，我们了解了光电阻、光敏二极管和光敏三极管的电路符号及其应用。
在现代电子技术中，光敏元件在光控制领域有着广泛的应用，它们为光控制电路的设计和实现提供了重要的支持。
希望本文能够帮助您更全面、深刻和灵活地理解光敏元件及其在电子领域中的作用。
光敏三极管 工作点
光敏三极管工作点光敏三极管工作点是指在光敏三极管的电流-电压特性曲线上，光敏三极管的工作状态所对应的电流和电压数值。
光敏三极管是一种光探测器件，具有灵敏度高、响应速度快等特点，广泛应用于光电转换、光通信等领域。
光敏三极管的工作点是由外部电路给定的，通过调整电路中的电阻、电压等参数，使光敏三极管处于所需的工作状态。
不同的应用场景对光敏三极管的工作点有不同的要求。
在光电转换中，为了获得最佳的光电转换效率，需要将光敏三极管的工作点设置在其电流-电压特性曲线的线性区域。
而在光通信中，为了获得尽可能大的动态范围和抗干扰能力，需要将光敏三极管的工作点设置在其电流-电压特性曲线的饱和区域。
光敏三极管的工作点的选择与外部电路中的元件有关。
在光电转换中，一般会将光敏三极管与放大电路相结合，通过放大电路放大光敏三极管输出的电流信号。
此时，需要调整放大电路的增益和偏置电压，以确保光敏三极管工作在线性区域，使得输出信号能够准确地反映光照强度的变化。
在光通信中，光敏三极管一般与后续的数字电路相连接，需要调整后续数字电路的阈值电压，以确保光敏三极管工作在饱和区域，使得光信号能够被准确地转换为数字信号。
除了外部电路的调整，光敏三极管的工作点还受到环境光照强度的影响。
在实际应用中，为了保持光敏三极管的稳定工作，需要对其进行光敏特性的定标和校准。
通过测量光敏三极管的输出电流随环境光照强度的变化关系，可以得到一个合适的工作点。
在实际应用中，还可以通过在光敏三极管上增加滤光片、光敏电阻等元件，进一步调整和优化光敏三极管的工作点。
光敏三极管的工作点的选择对于光敏三极管的性能和应用效果有着重要的影响。
合适的工作点能够提高光敏三极管的灵敏度和响应速度，同时减小噪声和失真。
在实际应用中，需要根据具体的需求和环境条件，选择合适的工作点，以获得最佳的性能和效果。
光敏三极管的工作点是通过调整外部电路和环境光照强度来确定的，不同的应用场景对工作点有不同的要求。
新型光电器件研究及应用
新型光电器件研究及应用1. 引言新型光电器件作为新一代信息技术的关键部件，已经成为研究热点。
它具有独特的光、电性能，可以在无源元件中实现电光、光电转换，极大地拓展了信息传输的方式和应用领域。
本文将综述当前新型光电器件的研究进展和应用现状，着重介绍了光电元件的种类、性能特点及其在通信、能源、医疗、传感等领域的应用。
2. 光电器件的种类和性能特点光电器件主要包括光电二极管、光电晶体管、光敏三极管、光电势计、光子晶体及光子晶体管、光传感器等，这些器件基本上可以实现光电转换，完成信息的传输和处理。
（1）光电二极管光电二极管是一种单一的光电转换器件，由于其体积小、成本低、响应时间快等特点，被广泛应用于电子、光纤通信、家用电器、汽车电子、航空航天等领域，同时也是目前应用最为广泛的一种光电器件之一。
光电二极管的结构一般由PN结、机械结构、光电转换模块三部分组成。
（2）光电晶体管光电晶体管是一种基于晶体管原理的光电转换器件，它的结构与晶体管相近，具有电流放大功能，同时通过光输入实现电流控制。
由于光电晶体管集成了传输和处理的功能，可以用于数字时钟、光通信等应用。
（3）光敏三极管光敏三极管是一种具有放大功能的光电转换器件，由三个PN结组成，内部光敏材料为硅或锗。
光敏三极管适用于信号放大器、稳定电源等领域。
（4）光电势计光电势计是一种测量光强度的器件，常用于光度计和光谱仪等精密仪器中。
其光电效应可以将光输入转化为电势输出，具有较高的灵敏度和精度。
（5）光子晶体及光子晶体管光子晶体及光子晶体管是一种基于光子晶体技术的高精度光电转换器件，主要应用于微波和毫米波领域的低噪声、高速收发器等器件中，具有较高的性能优势。
（6）光传感器光传感器是一种基于光电转换技术的高灵敏度传感器，常见应用于温度、压力、流量、湿度等生产制造领域，可以实现数据的采集和处理。
3. 新型光电器件的应用新型光电器件的应用已经涵盖了很多领域，这里着重介绍其在通信、能源、医疗、传感等领域的应用。
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光敏三极管的应用
电路图：
二.工作原理
用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为光敏三极管。
当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。
由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干扰，故性能稳定，抗干扰能力强。
三.工作原理
用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为光敏三极管。
当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。
由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上完全隔离，没有电信号的反馈和干扰，故性能稳定，抗干扰能力强。
四．实验结果
发光管和光敏管之间的耦合电容小（2pf左右）、耐压高(2.5KV左右)，故共模抑制比很高。
输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。
五.分析数据
光敏三极管另一个优点，他还可以接受红外线，我认为这点很有用处。
因为在晚上没有可见光，但是仍然有红外线，因此可以作为夜视装置，可以用来防盗。
六.总结
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
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。