第二章光敏電阻(存儲版)
【正文】 晶體三極管的基極電壓穩(wěn)定，即 UB=UW，流過晶體三極管發(fā)射極的電流 Ie 為 ebeWeUIRU?? （ 225） 在晶體管恒流偏置電路中輸出電壓 Uo為 RIUU cbbo ??求微分得 RIU dd co ??將 代入（ 227）得 v2g EdRd RS??（ 227） （ 226） vg2ebeWo dd ESRRUUU ??或 vg2eWo eSRRUu ?顯然，恒流偏置電路的電壓靈敏度 SV為 g2eWv SRRUS ?（ 228） （ 229） （ 230） ? 3 恒壓電路 利用晶體三極管很容易構(gòu)成光敏電阻的恒壓偏置電路。 6 噪聲特性 ? 光敏電阻的主要噪聲有 熱噪聲 、 產(chǎn)生復(fù)合 和 低頻噪聲 (或稱1/f噪聲 )。 以室溫（ 25℃ ）的相對光電導(dǎo)率為 100%，觀測光敏電阻的相對光電導(dǎo)率隨溫度的變化關(guān)系，可以看出光敏電阻的 相對光電導(dǎo)率隨溫度的升高而下降 。并將式（ 21）改為 ?EUSUgIgpp ??光電轉(zhuǎn)換因子 在弱輻射作用的情況下為 γ=1），隨著入射輻射的增強， γ值減小，當(dāng)入射輻射很強時 γ值降低到 。這個特性稱為光敏電阻的 光電特性 。 Hg1xCdxTe系列光電導(dǎo)體是由 HgTe和 CdTe兩種材料混合而成的 ， 其中 x標明 Cd元素含量的組分 。 InSb材料不僅適用于制造單元探測器件，也適宜制造陣列紅外探測器件。 PbS光敏電阻的光譜響應(yīng)和比探測率等特性與工作溫度有關(guān)，隨著工作溫度的降低其峰值響應(yīng)波長和長波長將向長波方向延伸，且比探測率 D*增加。 進行微分得 ?????,21,213 d21deef lKhbdqg ????????????（ 188） 在強輻射作用的情況下半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)靈敏度不僅與材料的性質(zhì)有關(guān)而且與入射輻射量有關(guān)，是非線性的。即 iift pnKr ?（ 177） 在熱平衡狀態(tài)載流子的產(chǎn)生率應(yīng)與復(fù)合率相等。 ? 通常應(yīng)用于路燈照明、警報器、樓梯燈、小夜燈，光線黑暗時路燈即亮。 ? 特點： ? 光譜響應(yīng)范圍寬（特別是對于紅光和紅外輻射）； ? 偏置電壓低，工作電流大； ? 動態(tài)范圍寬，既可測強光，也可測弱光； ? 光電導(dǎo)增益大，靈敏度高； ? 無極性，使用方便； ? 在強光照射下，光電線性度較差 ? 光電馳豫時間較長，頻率特性較差。 由式（ 180）可見，光激發(fā)載流子濃度隨時間按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng) tτ 時，載流子濃度 Δ n達到穩(wěn)態(tài)值 Δ n0，即達到動態(tài)平衡狀態(tài) ??? ,e0 Nn ??（ 181） 光激發(fā)載流子引起半導(dǎo)體電導(dǎo)率的變化 Δ σ 為 ?????? ,eNqnq ????（ 182） 式中， μ 為電子遷移率 μ n與空穴遷移率 μ p之和。 ? 典型光敏電阻 CdS光敏電阻 CdS光敏電阻是最常見的光敏電阻，它的光譜響應(yīng)特性最 接近人眼光譜光視效率 ，它在可見光波段范圍內(nèi)的靈敏度最高，因此，被廣泛地應(yīng)用于燈光的自動控制，照相機的自動測光等。W1。W1。常用的有： 1~3 μm、 3~5μm、 8~14μm三種波長范圍的探測器 ，對應(yīng)大氣窗口 。 討論光電導(dǎo)效應(yīng)時我們看到，光敏電阻在弱輻射和強輻射作用下表現(xiàn)出不同的光電特性（線性與非線性），它在弱輻射和強輻射作用下的光電導(dǎo)與輻射通量的關(guān)系 : 實際上，光敏電阻在弱輻射到強輻射的作用下，它的 光電特性可用在 “ 恒定電壓 ” 作用下流過光敏電阻的電流 Ip與作用到光敏電阻上的光照度 E的關(guān)系曲線來描述， ?????,e2 Φlhqg ?21,213 ???? ef lKhbdqg ?????????? 如圖 23所示為 CdS光敏電阻的光電特性曲線。 γ值為對數(shù)坐標下特性曲線的斜率。 當(dāng)停止輻射時 ， 復(fù)合光生載流子也需要時間 ， 表現(xiàn)出光敏電阻具有較大的慣性 。 ? 在幾百赫茲以內(nèi)以電流噪聲為主；隨著頻率的升高產(chǎn)生復(fù)合變得明顯；頻率很高時以熱噪聲為主。因此，恒壓偏置電路的輸出電壓為 ccbbo RIUU ??則得到輸出電壓的變化量為 dUo=－ RcdIc=－ RcdIe = RcSgUwdφ ? 例題 例 1 在如圖 213所示的恒流偏置電路中，已知電源電壓為 12V， Rb為 820Ω ， Re為 ，三極管的放大倍率不小于 80，穩(wěn)壓二極管的輸出電壓為 4 V，光照度為40lx時輸出電壓為 6V， 80 lx時為 8V。 PbS光敏電阻的暗電阻的阻值為 1MΩ ，亮電阻的阻值為 (幅照度
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