知识点：光电二极管-教学文稿

电工电子技术主讲：韩振花项目六：常用半导体器件光电二极管明确任务：光电二极管知识准备：光电二极管的基础知识操作训练：光电二极管的测量知识深化：光电二极管的应用归纳总结一、明确任务（一）光电二极管的应用1.电视机遥控信号能够接收，是什么？

这里来认识一种新器件：光电二极管。二、知识准备（一）光电二极管的工作原理

光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。光电二极管的电路图符号如右图所示。光电二极管的电路符号VD二、知识准备（一）光电二极管的工作原理

光电二极管在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。

光电二极管是在反向电压作用之下工作的。特性曲线如图所示。光电二极管的特性曲线二、知识准备（一）光电二极管的工作原理

光敏二极管一般有两种工作状态：（1）当光敏二极管上加有反向电压时，管子中的反向电流随光强变化而正比变化；（2）光敏二极管上不加反压，利用PN结在受光照（包括可见光、不可见光）时产生正向压降的原理，作微型光电池使用。二、知识准备（二）光电二极管的分类

（1）PN型(也称PD)特性：优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。

用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性图像传感器、分光光度计、照相机曝光计。

（2）PIN型特性：缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应

用途：高速光的检测、光通信、光纤、遥控、光电三极管、写字笔、传真

二、知识准备（二）光电二极管的分类

（3）发射键型特性：使用Au薄膜与N型半导体结代替P型半导体用途：主要用于紫外线等短波光的检测

（4）雪崩型特性：响应速度非常快，因具有倍速作用，故可检测微弱光用途：高速光通信、高速光检测二、知识准备（三）光电二极管的主要参数

（1）最高反向工作电压；

（2）暗电流；（3）光电流；

（4）灵敏度；

（5）结电容；

（6）正向压降；

（7）响应时间；三、操作训练1.电阻测量法

用万用表1k挡。光电二极管正向电阻约10kΩ左右。在无光照情况下，反向电阻为∞时，这管子是好的(反向电阻不是∞时说明漏电流大)；有光照时，反向电阻随光照强度增加而减小，阻值可达到几kΩ或1kΩ以下，则管子是好的；若反向电阻都是∞或为零，则管子是坏的。

（一）光电二极管的测量三、操作训练2.电压测量法

用万用表1V档。用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在光照下，其电压与光照强度成比例，一般可达0．2—0．4V。

（一）光电二极管的测量三、操作训练3.短路电流测量法

用万用表50μA档。用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在白炽灯下(不能用日光灯)，随着光照增强，其电流增加是好的，短路电流可达数十至数百μA。

（一）光电二极管的测量四、知识深化（一）光电二极管的应用

在红外遥制系统中，光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管，它把接收到的红外线变成电信号，经过放大及信号处理后用于各种控制。除广泛用于红外线遥控外，还可用于光纤通信、光纤传感器、工业测量、自动控制、火灾报警器、防盗报警器、光电读出装置(纸带读出器、条形码读出器等)及光电耦合器等方面。四、知识深化（一）光电二极管的应用1.分压电路

直接分压输出：光电流Ip，则输出电压Vo=IpR。简单，信号较微弱，用光电三极管代替光电二极管效果非常好！五、归纳总结

光电二极管

这