光敏二極管電路圖形符號
光敏二極管的電路圖符號為一個三角形,右側(cè)加─條豎線。在電路中常用字母“VD”來表示。
光敏二極管的工作原理
一個光敏二極管的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)通常是一個PN結(jié)或者PN結(jié)。當(dāng)一個具有充足能量的光子沖擊到二極管上,它將激發(fā)一個電子,從而產(chǎn)生自由電子(同時有一個帶正電的空穴)。這樣的機制也被稱作是內(nèi)光電效應(yīng)。如果光子的吸收發(fā)生在結(jié)的耗盡層,則該區(qū)域的內(nèi)電場將會消除其間的屏障,使得空穴能夠向著陽極的方向運動,電子向著陰極的方向運動,于是光電流就產(chǎn)生了。實際的光電流是暗電流和光照產(chǎn)生電流的綜合,因此暗電流必須被最小化來提高器件對光的靈敏度。
1、光電壓模式
當(dāng)偏置為0時,光敏二極管工作在光電壓模式,這時流出光電二極管的電流被抑制,兩端電勢差積累到一定數(shù)值。(太陽能電池)
2、光電導(dǎo)模式
當(dāng)工作在這一模式時,光敏二極管常常被反向偏置,急劇的降低了其響應(yīng)時間,但是噪聲不得不增加作為代價。同時,耗盡層的寬度增加,從而降低了結(jié)電容,同樣使得響應(yīng)時間減少。反向偏置會造成微量的電流(飽和電流),這一電流與光電流同向。對于指定的光譜分布,光電流與入射光照度之間呈線性比例關(guān)系。
盡管這一模式響應(yīng)速度快,但是它會引發(fā)更大的信號噪聲。一個良好PIN二極管的泄漏電流很?。ㄐ∮?納安),因此負載電阻的約翰遜奈奎斯特噪聲(Johnson-Nyquistnoise)會造成較大的影響。
光敏二極管電路圖理解
圖4-6是光敏二極管的幾個應(yīng)用電路實例。因4-6(a)是對數(shù)壓縮電路,反饋電路中采用對數(shù)二極管VD,可以對輸出電壓進行對數(shù)壓縮,測光范圍較寬,一股用于模擬光信號電路。圖4-6(b)是定位用傳感器電路.采用對偶型光敏二極管,放大VD1與VD2的差動信號。圖4-6(c)是與FE?。╒T)組合的調(diào)制光傳感器電路.用于光控電路,響應(yīng)速度快,噪聲低,它是一種調(diào)制光等的交流專用放大器,但不適合于模擬信號電路中。
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