光電傳感器原理ppt課件(編輯修改稿)
2025-04-17 22:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因此性能較差 , 故在可見(jiàn)光或探測(cè)赤熱狀態(tài)物體時(shí) , 一般都用硅管 。 但對(duì)紅外光進(jìn)行探測(cè)時(shí) , 鍺管較為適宜 。 基本特性 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （２） 伏安特性： 圖中可見(jiàn) , 光敏晶體管的光電流比相同管型的二極管大 上百倍 。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （ 3） 溫度特性： 光敏晶體管的溫度特性是指其暗電流及光電流與溫度的關(guān)系 。 從特性曲線可以看出 , 溫度變化 對(duì)光電流影響很小 , 而 對(duì)暗電流影響很大 , 所以在電子線路中應(yīng)該對(duì)暗電流進(jìn)行溫度補(bǔ)償 , 否則將會(huì)導(dǎo)致輸出誤差 。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 表 82列出幾種硅光電二極管的特性參數(shù)。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 PIN光電二極管 PIN光電二極管是在 P區(qū)和 N區(qū)之間 插入一層電阻率很大的 I層 ，從而 減小了 PN結(jié)的電容 ， 提高了工作頻率 。 PIN光敏二極管的 工作電壓（反向偏置電壓）高 ， 光電轉(zhuǎn)換效率高 ， 暗電流小 ，其 靈敏度比普通的光敏二極管高得多 ， 響應(yīng)頻率可達(dá)數(shù)十兆赫 應(yīng)用：各種數(shù)字與模擬光纖傳輸系統(tǒng)，各種家電遙控器的接收管（紅外波段）、 UHF 頻帶小信號(hào)開(kāi)關(guān) 、 中波頻帶 到 1000MHZ之間電流控制、可變衰減器、各種通信設(shè)備收發(fā)天線的高頻功率開(kāi)關(guān)切換和 RF領(lǐng)域的高速開(kāi)關(guān)等。 特殊結(jié)構(gòu)的 PIN二極管 還可用于測(cè)量 紫外線 或 射線等。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 APD光敏二極管（雪崩光敏二極管） 硅雪崩光電二極管是采用 n+pπp+型結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)光和近紅外探測(cè)器 它具有 高響應(yīng)度 ， 高信噪比 ， 高響應(yīng)速度 等特點(diǎn)， 可廣泛應(yīng)用于 微光信號(hào)檢測(cè) 、長(zhǎng)距離光纖通信、激光測(cè)距、激光制導(dǎo)等光電信息傳輸和光電對(duì)抗系統(tǒng)。 但所需供電電壓高 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 半導(dǎo)體探測(cè)器種類 光電三極管 PN PIN APD 線性 非線性 線性 響應(yīng)度 低 較高 高 最高 頻率響應(yīng) (帶寬 ) kHz GHz GHz 所需電壓 0V 5V 5V 數(shù)十~100 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 光電池是一種 直接將光能轉(zhuǎn)換為電能 的光電器件 。 光電池在有光線作用下實(shí)質(zhì)就是 電源 , 電路中有了這種器件就不需要外加電源 。 光電池的工作原理是基于 “ 光生伏特效應(yīng) ” 。 它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大面積的 PN結(jié) , 當(dāng)光照射到 PN結(jié)的一個(gè)面 , 例如 p型面時(shí) , 若光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度 , 那么 p型區(qū)每吸收一個(gè)光子就產(chǎn)生一對(duì)自由電子和空穴 , 電子空穴對(duì)從表面向內(nèi)迅速擴(kuò)散 , 在結(jié)電場(chǎng)的作用下 , 最后建立一個(gè)與光照強(qiáng)度有關(guān)的電動(dòng)勢(shì) 。 三、 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （ １ ） 光譜特性：光電池對(duì)不同波長(zhǎng)的光的靈敏度是不同的 。 從圖中可知 , 不同材料的光電池 , 光譜響應(yīng)峰值所對(duì)應(yīng)的入射光波長(zhǎng)是不同的 , 硅光電池在 , 硒光電池在 μm附近 。 硅光電池的光譜響應(yīng)波長(zhǎng)范圍為 ~ μm, 而硒光電池的范圍只能為 ~ μm。 可見(jiàn) 硅光電池可以在很寬的波長(zhǎng) 范圍內(nèi)得到應(yīng)用 。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （ ２ ） 光照特性：光電池在不同光照度下 , 光電流和光生電動(dòng)勢(shì)是不同的 , 它們之間的關(guān)系就是光照特性 。 從圖中看出 , 短路電流在
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