光敏二极管

光敏二极管,又叫光电二极管(英语:photodiode )是一种能够将光根据使用方式,转换成电流或者电压信号的光探测器。管芯常使用一个具有光敏特征的PN结,对光的变化非常敏感,具有单向导电性,而且光强不同的时候会改变电学特性,因此,可以利用光照强弱来改变电路中的电流。

一、什么是光敏二极管

光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加,形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时,可以使PN结中产生电子一空穴对,使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移,使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。

二、光敏二极管符号

光敏二极管的电路图符号为一个三角形,右侧加一条竖线。在电路中常用字母“VD”来表示。许多用来设计光敏二极管的二极管使用了一个 PIN 结,而不是一般的 PN 结,来增加器件对信号的响应速度。

三、光敏二极管工作原理

光敏二极管工作原理是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个 PN 结, 和普通二极管相比,在结构上不同的是,为了便于接受入射光照,PN 结面积尽量做的大一些, 电极面积尽量小些,而且 PN 结的结深很浅,一般小于 1 微米。

光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时,反向电流很小(- 般小于 0.1 微安),称为暗电流。当有光照时,携带能量的光子进入 PN 结后,把能量传给共价键上的束缚电子,使部分电子挣脱共价键,从而产生电子 -- 空穴对,称为光生载流子。

它们在反向电压作用下参加漂移运动,使反向电流明显变大,光的强度越大,反向电流也越大。这种特性称为"光电导”。光敏极管在一般照度的光线照射下, 所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载,负载上就获得了电信号,而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

光敏二极管、光敏三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光敏二极管和普通极管样具有一个 PN 结,不同之处是在光敏二极管的外壳上有一 个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号般为 VD。 光敏三极管除具有光电转换的功能外,还具有放大功能,在电路图中文字符号般为 VT。 光敏三极管因输入信号为光信号,所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光敏二极管一样,光敏三极管外壳也有一个透明窗口,以接收光线照射。

N 结型光电二极管与其他类型的光探测器一样,在诸如光敏电阻、感光耦合元件以及光电倍增管等设备中有着广泛应用。它们能够根据所受光的照度来输出相应的模拟电信号(例如测量仪器)或者在数字电路的不同状态间切换(例如控制开关、数字信号处理)。

光电二极管在消费电子产品,例如 CD 播放器、烟雾探测器以及控制电视机、空调的红外线遥控设备中也有应用。对于许多应用产品来说,可以使用光电二极管或者其他光导材料。它们都可以被用于测量光,常常工作在照相机的测光器、路灯亮度自动调节等。

版权声明:
作者:网友投稿
链接:http://qiangcao.com/bk/1537.html
来源:轩哥技术分享
文章版权归作者所有,未经允许请勿转载。

THE END
分享
二维码
< <上一篇
下一篇>>
文章目录
关闭
目 录