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3.3.1 基本偏置电路 设在某照度Ev下，光敏电阻的阻值为 ，电导为g，流过偏置电阻RL的电流为IL 用微变量表示 而， 光敏电阻的变换电路 设iL=dIL，ev=dEv，则 （3.34） （3.33） 偏置电阻RL两端的输出电压为 从式（3.38）可以看出，当电路参数确定后，输出电压信号与弱辐射入射辐射量（照度ev）成线性关系。 （3.38） 在简单偏置电路中，当RL?R时，流过光敏电阻的电流基本不变，此时的偏置电路称为恒流电路。然而，光敏电阻自身的阻值已经很高，再满足恒流偏置的条件就难以满足电路输出阻抗的要求，为此，可引入如图3.12所示的晶体管恒流偏置电路。 稳压管DW将晶体三极管的基极电压稳定，即VB=VW，流过晶体三极管发射极的电流Ie 为 （3.39） 处于放大状态的三极管发射极电流与集电极电流近似相等。 恒流电路 在晶体管恒流偏置电路中输出电压Vo为 求微分得 将 代入（3.41）得 （3.41） （3.40） 或 （3.42） （3.43） 显然，恒流偏置电路的电压响应率SV为 光敏电阻在恒流偏置电路的输出电压响应率与光敏电阻阻值的平方成正比，与光电导灵敏度成正比。 采用高阻值的光敏电阻可获得高探测响应率。 （3.44） 利用晶体三极管很容易构成光敏电阻的恒压偏置电路。 如图3.13所示为典型的光敏电阻恒压偏置电路。 稳压管DW将晶体三极管的基极电压稳定，即VB=VW。三极管处于放大工作状态时，Vbe=0.7V。 因此，VE=VW-Vbe。 加在光敏电阻上的电压为恒定值。 称为恒压偏置电路。 恒压电路 光敏电阻在恒压偏置电路的情况下输出的电流IP与处于放大状态的三极管发射极电流Ie近似相等。因此，恒压偏置电路的输出电压为: 取微分，则得到输出电压的变化量为: dVo=－RcdIc=－RcdIe= RcSgVwdE 光敏电阻在恒压偏置电路的输出信号电压与光敏电阻的阻值无关。 例3.1 在如图3.12所示的恒流偏置电路中，已知电源电压为12V，Rb为820Ω，Re为3.3kΩ，三极管的放大倍率不小于80，稳压二极管的输出电压为4 V，光照度为40lx时输出电压为6V，80 lx时为8V。（设光敏电阻在30到100lx之间的?值不变） 试求：（1）输出电压为7伏的照度为多少勒克司？ （2）该电路的电压灵敏度。 解 根据已知条件，流过稳压管DW的电流 例题 满足稳压二极管的工作条件 （1）根据题目给的条件，可得到不同光照下光敏电阻的阻值 将Rp1与Rp2值代入γ值计算公式，得到光照度在40~80lx之间的γ值 输出为7V时光敏电阻的阻值应为 此时的光照度可由γ值计算公式获得 E3=54.45（lx） （2）电路的电压灵敏度SV 例3.2 在如图3.13所示的恒压偏置电路中，已知DW为2CW12型稳压二极管，其稳定电压值为6V，设Rb=1kΩ，Rc=510Ω, 三极管的电流放大倍率不小于80，电源电压Vb=12V，当CdS光敏电阻光敏面上的照度为150lx时恒压偏置电路的输出电压为11V,照度为450lx时输出电压为8V,试计算输出电压为9V时的照度（设光敏电阻在100~500lx间的γ值不变）为多少lx？ 照度到500lx时的输出电压为多少？ 解 分析电路可知，流过稳压二极管的电流满足2CW12的稳定工作条件，三极管的基极被稳定在6V。 设光照度为150lx时流过光敏电阻的电流Ip1与光敏电阻的阻值Rp1 ，则 同样,照度为300lx时流过光敏电阻的电流Ip2与电阻Rp2为 R2=680Ω 由于光敏电阻在500到100lx间的γ值不变，因此该光敏电阻的γ值应为 当输出电压为9V时，设流过光敏电阻的电流为Ip3，阻值为Rp3，则 R3=900Ω 代入γ值的计算公式便可以计算出输出电压为9V时的入射照度E3 E3=196(lx) 由γ值的计算公式可以找到500lx时的阻值Rp4及 三极管的输出电流Ip4为 R4=214Ω Ip4=24.7(mA) 而此时的输出电压VO为 VO=Vb－Ip4Rp4=6.7(V) 即，在500lx的照度下恒压偏置电路的输出电压为6.7V。