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* 零件的识别与定位 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 * * 光敏二极管分有P-N结型、PIN结型、雪崩型和肖特基结型，其中用得最多的是P-N结型，价格便宜。 * * 光敏三极管（光电三极管） 光电三极管是由光电二极管和一个晶体三极管构成，相当于在晶体三极管的基极和集电极间并联一个光电二极管。 同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。 日前用得较多的是NPN和PNP两种平面硅光电三极管。 NPN光电三极管结构原理简图 光电三极管工作原理 NPN光电三极管，使用时光电二极管的发射极接电源负极，集电极接电源正极。 光电三极管不受光时，相当于普通三极管基极开路的状态。集电结(基—集结)处于反向偏置，基极电流等于0，因而集电极电流很小，为光电三极管的暗电流。 当光子入射到集电结时，就会被吸收而产生电子—空穴对，处于反向偏置的集电结内建电场使电子漂移到集电极，空穴漂移到基极，形成光生电压，基极电位升高。 发射结 集电结 B E C N N P 基极 发射极 集电极 如同普通三极管的发射结(基—发结)加上了正向偏置，当基极没有引线时，集电极电流就等于发射极电流。 这样晶体三极管起到电流放大的作用。 由于光敏三极管基极电流是由光电流供给，因此一般基极不需外接点，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。 光电三极管与光电二极管相比，具有较高的输出光电流，但线性差 线性差主要是由电流放大倍数?的非线性所致 在大照度时，光敏三极管不能作线性转换元件，但可以作开关元件使用。管不能作线性转换元件，但可以作开关元件使用。 * 普通三极管 IC IB e EB EC IE RC Rb c b N N P * 光敏三极管可以等效的看作是由一个光敏二极管和一只半导体三极管结合而成，故具有放大作用。 光敏三极管最常用的材料是硅，一般情况下，只引出集电极和发射极，其外形与发光二极管相同，使用时必须严加区分。 光敏三极管的伏安特性 硅光电三极管的光电流在毫安量级，硅光电二极管的光电流 在微安量级。 在零偏压时硅光电三极管没有光电流输出，但硅光电二极管 有光电流输出。 工作电压较低时输出电流有非线性，硅光电三极管的非线 性更严重。（因为放大倍数与工作电压有关） 在一定的偏压下，硅光电三极管的伏安曲线在低照度时间隔 较均匀，在高照度时曲线越来越密 硅光电三极管 硅光电二极管 光敏三极管的温度特性 温度特性反映了光敏三极管的暗电流及光电流与温度的关系。 温度变化对光电流和暗电流都有影响，对暗电流的影响更大。 精密测量时，应采取温度补偿措施，否则将会导致输出误差。 光电三极管的光电流和暗电流受温度影响比光电二极管大得多 光敏三极管的（调制）频率特性 光敏三极管的频率特性受负载电阻的影响，减小负载电阻可以提高频率响应。 一般来说，光敏三极管的频率响应比光敏二极管差。 对于锗管，入射光的调制频率要求在5000Hz以下，硅管的频率响应要比锗管好。 * * (1) 伏安特性 0 1 2 3 4 5 外加电压（V） 20 40 60 80 I（mA) 2500Lx 2000Lx 1500Lx 1000Lx 500Lx 与一般晶体管在不同的基极电流时的输出特性一样。只需把光电流看作基极电流即可。 3. 光敏晶体管的主要特性 * (2) 光照特性 1.0 2.0 3.0 200 400 600 800 1000 Lx 0 I(μA) 故光敏三极管既可做线性转换元件， 也可做开关元件 近似线性关系。但光照足够大时会出现饱和现象。 * (3) 光谱特性 存在一个最佳灵敏度波长 20 40 60 80 100 400 800 1200 1600 入射光 波长/nm 锗 硅 相对灵敏度（%） 0 * (4) 温度特性 暗电流（mA) 10 30 50 70 0 25 50 oC 200 400 100 300 500 光电流（ μ A) 10 30 50 70 0 oC 温度变化对光电流的影响很小，对暗电流的影响很大。故电子线路中应对暗电流进行温度补偿。 * (5) 频率特性 减小负载电阻可以提高响应频率，但将使输出降低。故使用时要根据频率选择最佳的负载电阻。硅管的响应频率比锗管的好。 20 40 60 80 100 相对灵敏度（%） f(kHZ) 1 10 100 0 R