光电晶体管的结构特点

功率器件

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描述

光电晶体管能够将光能转化为电能,其工作方式与通常称为LDR的光敏电阻类似,但能够同时产生电流和电压,而光敏电阻仅能因电阻变化而产生电流。

光电晶体管是基极端子暴露的晶体管,来自撞击光的光子不会向基极发送电流,而是激活晶体管。这是因为光电晶体管由双极半导体制成,并集中在通过它的能量上。

它们由光粒子激活,并用于几乎所有以某种方式依赖光的电子设备。所有硅光传感器(光电晶体管)都响应整个可见辐射范围以及红外线。事实上,所有的二极管、晶体管、达林顿管、可控硅等都具有相同的基本辐射频率响应。

光电晶体管特点:

·低成本可见光和近红外照片检测。

·可提供从100到1500的增益。

·响应时间适中。

·提供多种封装,包括环氧树脂涂层,传递模塑和表面贴装技术。

·电气特性类似于信号晶体管。

光电晶体管结构

由于热产生的空穴-电子对,没有光落在器件上会产生很小的电流,并且由于负载电阻R上的电压降,电路的输出电压将略小于电源值。落在集电极-基极结上,电流增加。在基极连接开路的情况下,集电极–基极电流必须在基极·发射极电路中流动,因此通过正常的晶体管动作放大电流。集电极基极结对光非常敏感。它的工作条件取决于光的强度。来自入射光子的基极电流被晶体管的增益放大,导致电流增益从数百到数千。

光电晶体管的结构专门针对照片应用进行了优化。与普通晶体管相比,光电晶体管具有更大的基极和集电极宽度,并使用扩散或离子注入制成。

其实,光电晶体管只不过是一个普通的双极晶体管,其中基区暴露在光照下。它可用于PNP和NPN类型,具有不同的配置,如共发射极、共集电极和共基极,但通常使用共发射极配置。它也可以在底座打开时工作。与传统晶体管相比,它具有更多的基极和集电极区域。

很早以前的光电晶体管使用硅和锗等单—半导体材料,但现在的现代组件使用嫁和砷化物等材料来实现高效率水平。基极是负责激活晶体管的引线,它是用于较大电力供应的门控设备。集电极是正极引线和较大的电源。发射器是负极引线和较大电源的出口。

光电晶体管

当器件上没有光照时,由于热生成的空穴-电子对,电流会很小,并且由于负载电阻R两端的电压降,电路的输出电压将略低于电源值,落在集电极–基极结上的电流增加。在基极连接开路的情况下,集电极-基极电流必须在基极-发射极电路中流动,因此流动的电流被正常的晶体管动作放大。

集电极-基极结对光非常敏感,它的工作状态取决于光的强度。来自入射光子的基极电流被晶体管的增益放大,导致电流增益从数百到数千不等。光电晶体管的灵敏度是噪声水平较低的光电二极管的50到100倍。

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