淺析光電二極管與光電三極管特性的異同

王麗君

（閩南理工學(xué)院，福建 石獅 362700）

淺析光電二極管與光電三極管特性的異同

王麗君

（閩南理工學(xué)院，福建 石獅 362700）

本文通過實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行繪制特性曲線圖，對光電二極管與光電三極管的光電特性和伏安特性進(jìn)行比較他們特性的異同，并分析原因。

光電二極管；光電三極管；特性；異同

通過實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)的方式對光電二極管與光電三極管的光電特性和伏安特性進(jìn)行分析并比較他們特性的異同。實(shí)驗(yàn)過程中通過改變環(huán)境光照強(qiáng)度和反偏電壓，測定通過光電二極管的光電流大小，從而獲得其在不同光照強(qiáng)度和不同反偏電壓下的光電特性及伏安特性，得到相應(yīng)的關(guān)系曲線。光敏三極管的工作原理與光敏二極管類似，同屬內(nèi)光電效應(yīng)器件，但其光電特性和伏安特性比光敏二極管靈敏。

一、光電二極管的特性

1.光照特性

實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)見表1，并將結(jié)果繪制成曲線圖，祥見圖1。

表1 光電二極管的光電特性

圖1

2.伏安特性

實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)見表2，并結(jié)果繪制成曲線族圖見圖2。

表2 光電二極管的伏安特性

圖2

二、光電三極管的特性

1.光照特性

實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)見表3，并結(jié)果繪制成曲線圖見圖3。

表3 光電三極管的光電特性

圖 33

2.伏安特性

實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)見表4，并結(jié)果繪制成曲線族圖見圖4。

表4 光電三極管的伏安特性

圖4

三、特性的異同

從圖1中可以看出，光電二極管的光照特性：線性較好，但光電流較?。ㄎ擦考墸`敏度較低。

從圖2中可以看出光電二極管的伏安特性：在工作電壓較低時輸出的光電流為非線性，即光電流與偏壓有關(guān)；隨著電壓的增加，光電流幾乎不隨工作電壓的改變而變化，只隨照度的增大而增加。

從圖3中可以看出，光電三極管的光照特性呈現(xiàn)出一定的非線性。這是由于晶體管的電流放大系數(shù)β不是常數(shù)的緣故。在小電流和大電流時，β都要下降。由于光電三極管有電流放大作用，所以，它的靈敏度比光電二極管高，輸出電流也比光電二極管大，多為毫安級。

從圖2圖4中可以看出，光電三極管的伏安特性曲線與光電二極管相比，該特性曲線稍有不同：

（1）在零偏壓時光電二極管仍然有光電流輸出，而光電三極管沒有光電流輸出，這是因?yàn)楣馍妱觿萏?，沒有電流放大作用，微小的電流在毫安級的坐標(biāo)表示不出來；

（2）當(dāng)工作電壓較低時輸出的光電流為非線性，即光電流與偏壓有關(guān)，但光電三極管的非線性較嚴(yán)重，為了得到較好的線性，要求工作電壓盡可能高些；

（3）在一定的偏壓下，光電三極管的伏安特性曲線在低照度下較均勻，在高照度時曲線越來越密，雖然光電二極管也有類似特點(diǎn)，但光電三極管嚴(yán)重得多，這也是因?yàn)棣率欠蔷€性的關(guān)系

四、結(jié)論

由不同材料制成的光電二極管和光電三極管具有不同的光譜特性，光電三極管與光電二極管相比，具有β倍的光電流放大作用，因此，在一些光控電路中，光電三極管具更有高的靈敏度。

[1] 王慶有.光電技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

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[5] 周惠潮，孫曉峰.常用電子器件及典型應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2007.

On the Similarities between Photodiodes and Photoelectric Triode

WANG Li-jun

This paper draws the characteristic graphs by way of obtaining data through experiments, and by comparison, finds out the similarities and differences between photodiodes and photoelectric triode in aspects of electrical and optical properties, and ampere characteristics, and then analyzes the causes.

photodiodes; photoelectric triode; characteristics; similarities and differences

T-0

A

1008-7427（2012）08-0159-02

2012-05-30

福建省教育廳B級科研項目《基于光敏三極管的照度計設(shè)計》，項目編號：JB11237。