光敏三极管

光敏三极管(光电三极管) 光敏三极管(光电三极管) 以接受光的信号而将其变换为 电气信号为目的而制成之晶体 管称为光敏三极管。最普遍的 外形如图1 外形如图1 所示。罐形封闭 (Can seal)之 seal)之 光敏三极管多半将半导体晶方 装定在TO-18或TO- 封装引 装定在TO-18或TO-5封装引 脚座后，利用附有玻璃之凸透 镜及单纯之玻璃窗口之金属罩 封闭成密不透气状态。 罐封闭型(玻璃窗口) 罐封闭型(玻璃窗口) 罐封闭型(玻璃透镜) 罐封闭型(玻璃透镜) 树脂封入型(平导线透型) 树脂封入型(平导线透型) 树脂封入型(单端窗) 树脂封入型(单端窗)
光电三极管特性曲线： 光电三极管特性曲线：
照度特性曲线
波长特性
பைடு நூலகம்
"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相 发射" 反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射 极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。 极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。 硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN 硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN 型两种类型。虽然重点学习了晶体管的放大作用， 但是我对晶体管的开关作用更感兴趣。半导体就 像一个开关，可以通过导通与截止来控制电路。 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。
图2 光敏三极管的等 效电路
种类 由外观上如图1 由外观上如图1所示，可以区分为罐封闭型与树脂封入型， 而各型又可分别分为附有透镜之型式及单纯附有窗口之型 式。就半导体晶方 言之，材料有硅(Si)与锗(Ge)，大部份为硅。在晶方构造 言之，材料有硅(Si)与锗(Ge)，大部份为硅。在晶方构造 方面，可分为普通晶体管型与达林顿晶体管型。再从用途 加以分类时，可以分为以交换动作为目的之光敏三极管与 需要直线性之光敏三极管，但光敏三极管的主流为交换组 件，需要直线性时，通常使用光二极管。 在实际选用光敏三极管时，应注意按参数要求选择管型。 如要求灵敏度高，可选用达林顿型光敏三极管；如要求响 应时间快，对温度敏感性小，就不选用光敏三极管而选用 光敏二极管。探测暗光一定要选择暗电流小的管子，同时 可考虑有基极引出线的光敏三极管，通过偏置取得合适的 工作点，提高光电流的放大系数。例如，探测10工作点，提高光电流的放大系数。例如，探测10-3勒克斯 的弱光，光敏三极管的暗电流必须小于0.1nA。 的弱光，光敏三极管的暗电流必须小于0.1nA。
光敏三极管
光敏三极管简介
光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作 光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作 用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电 流控制，同时也受光辐射的控制。 通常基极不引 出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度 补偿和附加控制等作用。 当具有光敏特性的PN 当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形 成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射 极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β 极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β 倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有 不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大 不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大 的光电流放大作用，即很高的灵敏度。
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 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 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 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 发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基 区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较 区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较 厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射" 厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的 是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极 箭头向里；NPN型三极管发射区 箭头向里；NPN型三极管发射区
罐封闭型(玻璃窗口) 罐封闭型(玻璃透镜
树脂封入型(平导线透型) 树脂封入型(单端窗) 图1
工作原理
光敏三极管一般在基极开放状态使 用(外部导线有两条线的情形比较多)， 外部导线有两条线的情形比较多) 而将电压施加至射极、集极之两个端 子，以便将逆偏压施至集极接合部。 在此状态下，光线入射于基极之表面 时，受到反偏压之基极、集电极间即 时，受到反偏压之基极、集电极间即 有光电流(Iλ)流过，发射极接地之晶体 有光电流(Iλ)流过，发射极接地之晶体 管的情形也一样，电流以晶体管之电 流放大率(hfe)被放大而成为流至外部 流放大率(hfe)被放大而成为流至外部 端子之光电流(Ic)，为便于了解起见， 端子之光电流(Ic)，为便于了解起见， 请参照图2 请参照图2所示。达林顿晶体管工作情 况；电流再经过次段之晶体管的电流 放大率被放大，其结果流至外部导线 之光电流即为初段之基极、集极间所 流过之光电流与初段及后段之晶体管 的电流放大率三者之积。