什么是光电晶体管?
光电晶体管是三端(发射器,基站和收集器)或双终端(发射器和收集器)半导体具有光敏基座区域的器件。虽然是晶体管表现出光敏性,这些是专门设计和优化的照片应用。这些由扩散或离子植入制成,与普通晶体管相比具有更大的收集器和基区。这些装置可以是结构化或异质结的形式,如图1A和1B所示。
在同性全角光电晶体管的情况下,整个装置将由单一材料型制成;硅或锗。但是提高了效率,光透射师可以由不相同的材料(III-V组材料,如GaAs)在两侧PN结导致异质结器件。然而,与异质结器件相比,同质结器件更常被使用,因为它们更经济。
的电路符号NPN PhotoLrantrantors由图2所示,它只是一个晶体管(带或不带基座引线),有两个箭头指向基座,表明其对光的灵敏度。类似的符号表示即使在pnp光电晶体管的情况下也适用,唯一的变化是发射器上的箭头指向内,而不是向外。
光电校对人员如何工作?
光电晶体管的行为与普通晶体管的行为相同晶体管除了由于入射光,基极电压所产生的影响。通过分析以下几点,可以更清楚地说明这一点
- 特征光透射师除了有基极外,是否与普通晶体管相似当前的用光强度取代。这意味着即使这些设备也有三个操作区域VIZ。,截止,主动和饱和度。这进一步意味着光电晶体管可用于切换(截止和饱和模式相关)应用或用于放大(有源模式操作),就像普通晶体管一样。
- 光电晶体管可以配置为两种不同的配置,即共同集电极和共同发射极,这取决于输入和输出端子之间的共同端子,类似于普通晶体管。
- 一个小的反向饱和电流,称为暗电流,即使在没有光的情况下也会流过光电晶体管,光的值随温度的增加而增加,这与普通晶体管的特性相同。
- 光电晶体管容易因击穿而受到永久性损坏电压跨越集电极 - 发射极结的施加超出其击穿电压,就像在正常晶体管的情况下一样。
通常,在光电晶体电路的情况下,集电极端子将连接到电源电压,并且在发射极端子处获得输出,而基本终端(如果存在)将保持未连接。在这种情况下,如果使光落在光电晶体管的基部区域上,则它导致电子孔对的产生,其产生基本电流,除了应用电场的影响下,除了光电流。。这进一步导致发射极电流流过装置,导致扩增的过程。这是因为,这里,发育的光电流的大小将与亮度成比例,并将通过增益放大晶体管导致更大的集电极电流。
的输出光电晶体管取决于不同的因素,比如
- 入射光的波长
- 曝光的收集器碱基连接区域
- DC电流增益的晶体管。
此外,一个特定的光电晶体管的特性可以用它来表示
- 光敏度定义为光电流与入射光通量的比值
- 光谱响应是波长的函数,它决定了光敏管可使用的最长波长
- 光电增益,表示把光转换成放大的电信号的效率
- 影响响应时间的时间常数。
然而,需要注意的是,响应速度和光电晶体管增益是成反比的,也就是说,当另一个增益增加时,哪个增益减小。
光电晶体管的优点
光电晶体管的优点包括:
- 简单、紧凑、便宜。
- 与光电二极管相比,更大的电流、更高的增益和更快的响应时间。
- 与光敏电阻不同的是,它会产生输出电压。
- 对波长范围很广,从紫外线(UV)到红外线(IR)的可见辐射敏感。
- 对大量来源敏感,包括白炽灯,荧光灯泡,霓虹灯,激光,火焰和阳光。
- 高度可靠和时间稳定。
- 与雪崩光电二极管相比,噪音更小。
- 适用于各种包装类型,包括环氧涂层,转印成型和表面安装。
光电晶体管的缺点
光电晶体管的缺点包括:
- 如果是硅做的,就不能承受高电压。
- 容易产生电尖峰和电涌。
- 受电磁能量的影响。
- 不像电子管那样让电子容易流动。
- 由于基极集电极较大,高频响应较差电容。
- 不能比光电二极管更好地检测低水平的光。
光电晶体管的应用
光电晶体管的应用包括:
- 对象检测
- 编码器感应
- 自动电气控制系统,如光探测器
- 安全系统
- 卡片读者
- 继电器
- 计算机逻辑电路
- 计数系统
- 烟雾探测器
- 发现激光测距设备
- 光学遥控器
- CD玩家
- 天文学
- 夜视系统
- 红外线接收器
- 打印机和复印机
- 相机作为快门控制器
- 水平比较器



