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什么是光電晶體管?

??光電晶體管是用于檢測(cè)光的半導(dǎo)體元件。

它具有組合光電二極管和晶體管的結(jié)構(gòu)。另外,由于封裝的形狀多種多樣,因此需要根據(jù)用途選擇合適的封裝。

光電晶體管的應(yīng)用光電晶體管廣泛用作光傳感器。特別是它在800 nm左右有靈敏度峰值,因此一般用于接收紅外光的目的。

光電晶體管的具體用途示例包括“光強(qiáng)度測(cè)量”、“紅外遙控接收器”、“光電傳感器接收器”和“光通信”。特別是,它們經(jīng)常與電視和空調(diào)遙控器中的紅外 LED 結(jié)合使用。

對(duì)于光通信應(yīng)用,有互聯(lián)網(wǎng)提供商提供的Giganet光通信服務(wù)。用于該通信的光接收部分使用最適合通信的高速光電晶體管。

光電晶體管有時(shí)也用作自動(dòng)門(mén)的傳感器。此外,由于它檢測(cè)光并產(chǎn)生電流,因此可以用于廣泛的應(yīng)用,例如用作光驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)。

光電晶體管的結(jié)構(gòu)光電晶體管是一種NPN結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件。由于這種NPN結(jié)構(gòu),光電晶體管具有能夠獲得比光電二極管更大的輸出信號(hào)的特性。 (見(jiàn)圖2左)

光電晶體管的NPN結(jié)構(gòu)利用晶體管來(lái)放大光電二極管的輸出。當(dāng)對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體能隙的光入射時(shí),價(jià)帶中的電子被激發(fā)到導(dǎo)帶。

這導(dǎo)致向N層移動(dòng),并且空穴向P層移動(dòng)。從 N 層到 P 層的這種移動(dòng)在結(jié)處產(chǎn)生正向偏置,導(dǎo)致電流流動(dòng)。 (見(jiàn)圖2右)

用作光電晶體管的晶體管的特征在于不具有基極。然而,由光接收產(chǎn)生的光電流變成基極電流,并且該基極電流被集電極放大。

光敏三極管的特點(diǎn)

基極電流的放大倍數(shù)是其他晶體管的hFE(晶體管放大系數(shù))倍。然而,由于光電晶體管的特性,即使具有相同的 hFE 倍數(shù),也傾向于使用 hFE 相對(duì)較大的光電晶體管。

這使得來(lái)自微小光電二極管部分的信號(hào)可以作為大集電極電流被提取,但必須注意的是,電流總是在集電極-基極結(jié)處泄漏,并且該泄漏電流也會(huì)被放大。

換句話說(shuō),即使在完全黑暗的環(huán)境下,也會(huì)有微弱的電流流過(guò)光電晶體管。這種即使在黑暗環(huán)境下也會(huì)流動(dòng)的微弱電流稱為暗電流。光電晶體管中產(chǎn)生的暗電流成為光學(xué)傳感器中的內(nèi)部噪聲。然而,可以抑制這種內(nèi)部噪聲。

暗電流具有溫度高時(shí)增加、溫度低時(shí)相反減少的特性。因此,利用該特性,可以通過(guò)冷卻元件來(lái)抑制內(nèi)部噪聲。

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