光電傳感器實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)踐——光電二極管特性-在線(xiàn)瀏覽
2025-06-22 23:56本頁(yè)面
【正文】 N結(jié)，使反向電流明顯增大。光電二極管的基本特性（1）暗電流光電二極管在一定偏壓，當(dāng)沒(méi)有光照的情況下，即黑暗環(huán)境中，所測(cè)得的電流值即為光電二極管的暗電流。（3）光照特性光電二極管在一定偏壓下，當(dāng)入射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，通過(guò)光電二極管的電流隨之變化，即為光電二極管的光照特性。圖2 光電二極管的光照特性（4）伏安特性在一定光照條件下，光電二極管的輸出光電流與偏壓的關(guān)系稱(chēng)為伏安特性。(光電二極管的伏安特性如下圖所示) 圖3 光電二極管的伏安特性曲線(xiàn)（5）時(shí)間響應(yīng)特性光敏晶體管受調(diào)制光照射時(shí)，相對(duì)靈敏度與調(diào)制頻率的關(guān)系稱(chēng)為頻率特性。實(shí)驗(yàn)證明，光電器件的信號(hào)的產(chǎn)生和消失不能隨著光強(qiáng)改變而立刻變化，會(huì)有一定的惰性，這種惰性通常用時(shí)間常數(shù)表示。為衡量其長(zhǎng)短，常用時(shí)間常數(shù)τ的大小來(lái)表示。（6）光譜特性一般光電二極管的光譜響應(yīng)特性表示在入射光能量保持一定的條件下，光電二極管在一定偏壓下所產(chǎn)生光電流與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系。 五、注意事項(xiàng)當(dāng)電壓表和電流表顯示為“1＿”是說(shuō)明超過(guò)量程，應(yīng)更換為合適量程；連線(xiàn)之前保證電源關(guān)閉。光電二極管偏壓不要接反。光電二極管暗電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖如圖4所示，但是在實(shí)際操作過(guò)程中，光電二極管的暗電流非常小，只有nA數(shù)量級(jí)。圖4（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線(xiàn)相連。（3）“光照度調(diào)節(jié)”調(diào)到最小，連接好光照度計(jì)，直流電源調(diào)至最小，打開(kāi)照度計(jì)，此時(shí)照度計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為0。（6）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電源電壓，并將電流表與電壓表讀數(shù)記入下表。電源電壓（V）暗電流（mA）光電二極管光電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖5所示。（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)特性”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。（4）打開(kāi)電源,緩慢調(diào)節(jié)光照度調(diào)節(jié)電位器，直到光照為300lx（約為環(huán)境光照），緩慢調(diào)節(jié)直流調(diào)節(jié)電位器到電壓表顯示為6V，請(qǐng)出此時(shí)電流表的讀數(shù)，即為光電二極管在偏壓6V，光照300lx時(shí)的光電流。光電二極管光照特性實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖如圖5所示。（2）“光源驅(qū)動(dòng)單元”的三擲開(kāi)關(guān)BM2撥到“靜態(tài)”，將撥位開(kāi)關(guān)S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均撥下。（4）將“光照度調(diào)節(jié)”旋鈕逆時(shí)針調(diào)節(jié)至最小值位置。若電流表或照度計(jì)顯示為“1＿”時(shí)說(shuō)明超出量程，應(yīng)改為合適的量程再測(cè)試。圖6光照度（Lx）0100300500700800光生電流（μA）（6）將以上連接的電路中改為如下圖6連接（即0偏壓），RL取RL4=1K歐。若電流表或照度計(jì)顯示為“1＿”時(shí)說(shuō)明超出量程，應(yīng)改為合適的量程再測(cè)試。（9）實(shí)驗(yàn)完畢，將光照度調(diào)至最小，直流電源調(diào)至最小，關(guān)閉電源，拆除所有連線(xiàn)。圖5（1）組裝好光通路組件，將照度計(jì)顯示表頭與光通路組件照度計(jì)探頭輸出正負(fù)極對(duì)應(yīng)相連（紅為正極，黑為負(fù)極），將光源調(diào)制單元J4與光通路組件光源接口使用彩排數(shù)據(jù)線(xiàn)相連。（4）按圖5所示的電路連接電路圖，負(fù)載RL選擇RL5=2K歐。 （注意：直流電源不可調(diào)至高于20V，以免燒壞光電二極管）
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