光敏器件简介 (光敏器件工作原理)

光敏器件是指能将光信号转变为电信号的元件。与发光管配合，可以实现电→光、光→电的相互转换。常见的光敏元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管。一、光敏电阻常用的碳膜电阻和金属膜电阻，受到光照射后阻值不会发生变化；而光敏电阻的阻值对光的变化则非常敏感，原因在于光敏电阻的材料和结构。光敏电阻是在陶瓷基片上沉积一层光敏半导体，再接上两根引线做电极制成的。它的外壳上有玻璃窗口或透镜．使光线能够入射到光敏半导体薄层上，随着入射光的增强或减弱，半导体的特征激发强度也不一样，使半导体内部的载流子数量发生变化，从而使光敏电阻的阻值跟着改变。常见的有紫外光敏电阻器、可见光敏电阻器、透视光敏电阻器几种，对应的波长不同，使用时不能混淆。光敏电阻的外形及电路图形符号如图1所示。光敏电阻的主要参数有：1)暗电阻(RD)：光敏电阻器在无光照射时的电阻值称为暗电阻。2)亮电阻(RL)：光敏电阻器在受到光照射时所具有的阻值称为亮电阻。3)峰值波长：光敏特性响应最佳时所对应的波长。

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二、光电二极管光电二极管是由一PN结构成的半导体器件。不是用作整流元件，而是通过它把光信号转换为电信号，即它是一种光电转换器件。如图2所示，光电二极管的两管脚有正、负极之分，靠近管键和色点的是正极，另一管脚为负极；较长的一脚为正极，较短的一脚为负极。光电二极管是在反向电压下工作的，在黑暗状态下，由于本征激发微弱，反向电流(此时电流称为暗电流)很小。当有光照时，随着本征激发的增强，少数载流子浓度增加，使得反向电流迅速增大到几十微安，此时的电流称为光电流。光照的强弱变化引起了光电二极管光电流大小的变化，这样就可以很容易地实现光／电信号的转换。在入射光照强度一定时，光电二极管的反向电流为恒值，与所加反向电压大小基本无关。光电二极管的检测方法：(1)用万用表R×l或R×lk挡，与测普通二极管一样，其正向电阻应为kΩ左右。(2)对掉两表笔，使光电二极管工作在反向状态．用一物体遮住光电二极管的透明窗口，测得的电阻值应接近无穷大。(3)去掉遮光物，表笔指针应向右偏转至几千欧处，光线越强．电阻值越小。若测得的正反向电阻都是无穷大或零，说明管子已损坏。三、光电三极管光电二极管能实现光电转换，但灵敏度低，使用光电三极管就大大提高了光电转换的灵敏度。光电三极管为NPN结构，基极即为光射窗口，因此大多数光电三极管只有集电极和发射极两个管脚，也有基极有引出脚的，作为温度补偿用，不用时剪去。管脚排列如图3，靠近色点标志的是发射极，较远的是集电极，引线较长的是基极。实际应用光电三极管作为*件时．为提高接收灵敏度，可给它一个适当的偏置电流即施加一个附加光照，使其进入浅放大区，实际安装时发光二极管不要挡住三极管的受光面，以免影响遥控信号的接收。采用这种办法可以非常有效地提高接收灵敏度，增大遥控距离。光电三极管的检测如图4所示。

(1)用遮光物遮住光电三极管的窗口，没有光照，光电三极管没有电流，测得的阻值应为无穷大。(2)去掉遮光物，使光电三极管的窗口朝向光源，三极管导通，万用表的指针向右偏转至1kΩ左右，指针偏转角的大小反映了管子的灵敏度。