光電測(cè)量技術(shù)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 04:16本頁面
【正文】 致輸出誤差。因此，只要將入射光照在發(fā)射極 e與基極 b之間的 PN結(jié)附近，所產(chǎn)生的光電流看作基極電流，就可將光敏三極管看作一般的晶體管，光敏三極管能把光信號(hào)變成電信號(hào)，而且輸出的電信號(hào)較大。當(dāng)入射光的波長(zhǎng)增加時(shí)，相對(duì)靈敏度要下降，這是容易理解的。當(dāng)光線照射在集電結(jié)的基區(qū)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電子 空穴對(duì)，光生電子被拉到集電極，基區(qū)留下空穴，使基極和發(fā)射極間的電壓升高，這樣便有大量的電子流向集電極，形成輸出電流，且集電極電流為光電流的 β倍。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 光敏三極管像普通三極管一樣有兩個(gè) PN結(jié)，因此具有電流增益。把光敏二極管反應(yīng)最靈敏的波長(zhǎng)，叫做該光敏二極管的峰值波長(zhǎng)。它反映了光敏二極管正向特性的好壞。結(jié)電容越小，發(fā)光二極管的工作頻率就越高。響應(yīng)時(shí)間越短，光敏二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的速度越快，光敏二極管的工作頻率越高。 靈敏度越高，說明光敏二極管對(duì)光的反應(yīng)就越靈敏。 光電流值越大越好。暗電流越小，光敏二極管的性能越穩(wěn)定，檢測(cè)弱光的能力越強(qiáng)。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) ① 最高反向工作電壓 最高反向工作電壓 ： 光敏二極管在無光照條件下，反向漏電流不大于 。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 光敏二極管在電路中處于反向偏置，在沒有光照射時(shí)，反向電阻很大，反向電流很小，該反向電流稱之為暗電流。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 光敏二極管的管芯以及管芯上的 PN結(jié)面積做得較大，而管芯上的電極面積做得較小， PN結(jié)的結(jié)深比普通半導(dǎo)體二極管做得淺，這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)都是為了提高光電轉(zhuǎn)換的能力。發(fā)光二極管的管芯是一個(gè)具有光敏特性的 PN結(jié)，它被封裝在管殼內(nèi)。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 3 光敏二、三極管 1)光敏二極管 (1) 結(jié)構(gòu)和工作原理 光敏二極管又稱光電二極管，它與普通半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的。 從曲線看出，開路電壓隨溫度升高而下降的速度較快，而短路電流隨溫度升高而緩慢增加。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) ④ 光電池的溫度特性 光電池的溫度特性主要描述光電池的開路電壓和短路電流隨溫度變化的情況。 光電池的頻率特性：反映光的交變頻率和光電池輸出電流的關(guān)系?？傊?fù)載電阻越小越好。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 從實(shí)驗(yàn)中知道，負(fù)載電阻越小，光電流與照度之間的線性關(guān)系越好，且線性范圍越寬。 光電池的短路電流：是反映外接負(fù)載電阻相對(duì)于光電池內(nèi)阻很小時(shí)的光電流。開路電壓隨光強(qiáng)變化是非線性的，并且當(dāng)照度在 2022lx時(shí)就趨于飽和了。 ?A ② 光電池的光照特性 光電池在不同的光強(qiáng)照射下可產(chǎn)生不同的光電流和光生電動(dòng)勢(shì)。 (2) 主要特性 ① 光電池的光譜特性 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 硅光電池的光譜峰值位置在 8000 附近。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 本課程著重介紹硅光電池 . (1) 結(jié)構(gòu)原理 硅光電池是在一塊 N型硅片上，用擴(kuò)散的方法摻入一些 P型雜質(zhì)（例如硼）形成 PN結(jié)，如圖 109所示。 光電池的種類很多，有硒光電池、氧化亞銅光電池、硫化鉈光電池、硫化鎘光電池、鍺光電池、硅光電池、砷化鎵光電池等。實(shí)質(zhì)上它就是電壓源。不同材料的光敏電阻有著不同的時(shí)間常數(shù)。 光敏電阻的光電流隨光強(qiáng)度變化的慣性，通常用時(shí)間常數(shù) τ表示。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) ⑤ 時(shí)間常數(shù) 當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，光電流要經(jīng)過一定時(shí)間才能到達(dá)穩(wěn)定值。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) ④ 光敏電阻的光電特性 在一定電壓作用下，光敏電阻的光電流 I與照射光通量 Φ的關(guān)系稱為光電特性。 光電流： 亮電流和暗電流之差。亮電阻一般在幾千歐姆。 暗電流： 在給定工作電壓下測(cè)得無光照條件下光敏電阻中的電流。當(dāng)光照停止時(shí)，光電效應(yīng)消失，電阻恢復(fù)原值，因而可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 光敏電阻在受到光的照射時(shí)，由于內(nèi)光電效應(yīng)使其導(dǎo)電性能增強(qiáng)，電阻 RG值下降，所以流過負(fù)載電阻 RL的電流及其兩端電壓也隨之變化。為了防止周圍介質(zhì)的污染，在半導(dǎo)體光敏層上覆蓋一層漆膜，漆膜成分的選擇應(yīng)該使它在光敏層最敏感的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射率最大。光敏電阻的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 內(nèi)光電效應(yīng)的光電器件 1 光敏電阻 (1) 結(jié)構(gòu)和原理 光敏電阻又稱光導(dǎo)管。 第 11章 光電測(cè)量技術(shù) 光電倍增管之倍增極的形狀設(shè)計(jì)成每個(gè)極都能接受前一極的二次電子，而在各個(gè)倍增極上順序加上越來越高的正電壓。從陰極開始，各個(gè)倍增極E E E E4（或更多）電位依次升高，陽極 A電位最高。在各倍增極上加上一定的電壓，陽極收集
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