光电转换器件.doc

第____周 第____次课 系主任审核签字：___________ 教学课题/ 实训项目 光电转换器件 教学 目标 （1）掌握光电转换器件的种类和用途。 （2 （3 光电技术的核心是光电子器件，它包括3大类：光电转换器件、电光转换器件、兼有前两者之特性的光耦合器件。光电器件能将光辐射转变为电信号，常见的有光敏二极管、光敏晶体管、太阳电池等。 教学过程及教学设计 【新课讲授】 1．光敏电阻器 光敏电阻器是应用半导体光电效应原理制成的一种器件。当半导体受光照时，产生大量的空穴和电子，空穴和电子在复合之前由一电极到达另一电极，从而使光电导体的电阻率发生变化。光敏电阻器在无光线照射时呈高阻态，当有光线照射时，其电阻迅速减小。现在广泛应用在楼房走廊内的声光两控节能灯，就使用了光敏电阻器。 2．光敏二极管 光敏二极管又叫做光电二极管，是将光能转换成电能的器件，其构造与普通二极管相似，不同点是在管壳上有个入射光窗口，可将接收到的光线聚焦到半导体芯片上。在无光照时，光敏二极管与普通二极管一样具有单向导电性，如果外加正向电压，其电流与端电压呈现指数关系，若外加反向电压则会呈现出较大的电阻；在有光照时，光敏二极管上如果仍加有反向电压，将会产生与光照成正比的电流，这个电流被称为光电流。 光敏二极管的检测，可用万用表的“R×1?k”挡测量，光敏二极管的正向电阻约10?k(。无光照射时，反向电阻为∞，说明管子是好的；有光照射时，反向电阻随光的强度增加而减小，阻值可减小到几千欧或1?k(以下，则管子是好的；若反向电阻为∞或0，则管子是坏的。 教学过程及教学设计 3．光敏晶体管 光敏晶体管是一种相当于在基极和集电极接入光敏二极管的晶体管。为了对光有良好的响应，其基区面积比发射区面积大得多，以扩大光照面积。光敏晶体管的管脚有三个也有两个的，在两个管脚的管子中，光窗口即为基极。 4.光耦合器件 光耦合器是把LED和光敏晶体管组装在一起而成的电光电转换器件，其主要原理是以光为介质，实现了电—光—电的传递与转换。其等效电路和符号如图12.6所示。 在光耦合电路中，为了切断干扰的传输途径，电路的输入回路和输出回路必须各自独立，不能共地。由于光耦合器是一种以光为介质传送信号的器件，实现了输出端与输入端的电气绝缘（绝缘电阻大于1019?(），耐压在1?kV以上；光耦合器的特点可以记做：电气隔离、信号传输。光耦合器为 教学过程及教学设计 单向传输，无内部反馈，抗干扰能力强，尤其是抗电磁干扰，是一种广泛应用于微机检测和控制系统中光电隔离方面的新型器件，在PLC中有广泛的应用。 【总结】 （（2 （33．光敏二极管和光敏晶体管有何不同？有哪些应用？ 4．光耦合器的作用是什么？都有哪些应用？ 课后记事