光电三极管 更新时间：2011-05-27 22:30

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光电三极管是以接受光的信号而将其变换为电气信号为目的而制成的晶体管，光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化，所以也被称为光敏三极管。

光电三极管的结构

• 光电三极管有两种基本结构，NPN结构与PNP结构。

  用N型硅材料为衬底制作的 NPN结构，称为 3DU型；

  用P型硅材料为衬底制作的称为PNP结构，称为3CU型。

光电三极管的特性

• 1）伏安特性

  光电三极管在偏置电压为零时，无论光照度有多强，集电极电流都为零。偏置电压要保证光电三极管的发射结处于正向偏置，而集电结处于反向偏置。随着偏置电压的增高伏安特性曲线趋于平坦。

  光电三极管的伏安特性曲线向上偏斜，间距增大。这是因为光电三极管除具有光电灵敏度外，还具有电流增益β，并且，β值随光电流的增大而增大。

  2）时间响应（频率特性）

  光电三极管的时间响应常与PN结的结构及偏置电路等参数有关。

  光电三极管的时间响应由以下四部分组成：

  ① 光生载流子对发射结电容Cbe和集电结电容Cbc的充放电时间；② 光生载流子渡越基区所需要的时间；

  ③ 光生载流子被收集到集电极的时间；

  ④ 输出电路的等效负载电阻RL与等效电容Cce所构成的RC时间；

  总时间常数为上述四项和。比光电二极管的时间响应长。

  3）温度特性

  硅光电二极管和硅光电三极管的暗电流Id和光电流IL均随温度而变化，由于硅光电三极管具有电流放大功能，所以硅光电三极管的暗电流Id和亮电流IL受温度的影响要比硅光电二极管大得多。

  4）光谱响应

  光电二极管与光电三极管具有相同的光谱响应。

  它的响应范围为0.4~1.1μm，峰值波长为0.85μm。

光电三极管的种类选择

• 由外观上, 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10-3勒克斯的弱光,光敏三极管的暗电流必 须小于0.1nA.

光电三极管的典型应用电路

• 1．亮通光电控制电路

  当有光线照射于光电器件上时，使

  印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张，如果不是一张则发出报警讯响，停止印刷，待整理好纸张后，再开始工作。