定义:光透射师与普通晶体管类似,只是光电晶体管没有基极。光电晶体管把入射光转换成光电流。而不是提供基极电流触发晶体管,光线被用来照亮基极区域。
基座端子由表示朝向光的敏感性的材料组成。光电晶体管的电路符号类似于传统晶体管的电路符号,但是可以省略基站。两个箭头指向光电晶体管表示光电晶体管被入射的光触发。
电路符号PhotoLro ansistor在下图中描述。
光电晶体管的构造
光电晶体管以类似的方式制造,通过制造正常晶体管,唯一的差异是在与正常晶体管相比的光电晶体管的情况下的基座和集电极区域的面积。这是因为光落在光电晶体管上的光越多,它将产生的更多电流。
通过离子注入和扩散技术形成了集电极区和基极区。早期使用的晶体管是由锗和硅等半导体材料制成的,由此产生的结构成为由硅或锗组成的均匀材料。
相反,当然,光电晶体管由镓和砷化物的群体(砷化镓)(例如GaAs(砷化镓)组成,其中每一个用于晶体管的任一侧。得到的结构本质上变得异质。与均匀晶体管的转换效率相比,这种类型的结构被广泛使用,因为转换效率增加了几次。
光反射器的工作
光电晶体管的输出从发射极端获取,并且允许光线进入基极区域。光电晶体管产生的光电流的大小取决于落在晶体管上的光的强度。
它可以是三个终端或两个终端,我们可以根据我们的要求省略基础。光电晶体管可以在三个区域中操作,该区域是截止区域,有源区域和饱和区域。截止区域和饱和区域可用于操作晶体管作为开关。
有源区域用于产生电流。光晶体管产生的电流除发光强度外,还取决于几个因素,如
- 晶体管直流电流增益:晶体管的直流电流增益越高,产生的光电流强度越高。
- 时间常数:晶体管的响应时间还影响光电晶体管产生光电流的效率。
- 发光敏感性:发光灵敏度可以通过光电电流与入射光通量之间的比率来确定。
- 集电极-基极结面积:集电极-基极结的面积是产生光电流的关键,集电极-基极结的面积越大,光电晶体管产生的光电流的大小就越大。
- 入射光的波长:入射到光电晶体管上的光的波长控制产生的光电流的数量。波长越高,频率就越低。
光电晶体管的输出特性
通过下面的图表,可以理解光电晶体管的输出特性。它示出了集电器电流相对于发射器集电极电压的变化的变化。
光电晶体管的优点
- 与光电二极管相比较高的效率:光电晶体管的效率高于光电二极管的效率。这是因为光电晶体管的情况下的电流增益大于光电二极管的电流增益,因此,即使入射在两者上的光量相同,光电晶体管将产生比光电二极管更加光电流。
- 更快的回应:光电晶体管的响应时间比光电二极管的响应时间长,这就提供了在我们的电路中使用光电晶体管的优点。
- 低噪音干扰:光电二极管,特别是雪崩光电二极管的主要缺点是不能避免噪声干扰。相反,光电晶体管不受噪声干扰。
- 经济:与其他光敏器件相比,光敏晶体管的成本更低,因此在光敏应用中使用光敏晶体管是经济的。
- 不太复杂:与LDR和光电二极管相比,光电晶体管的设计简单且更厚。
光电晶体管的缺点
- 电磁能量的影响:当电磁场在操作区域内干扰时,光电晶体管的效率降低。这导致光电晶体管的转换效率差。
- 高频表现不佳:由于集电极基区域的大面积,电容增加。由此,它不能在更高频率范围内有效地将光转换为光电流。
- 电动尖峰:与光电二极管相比,它更频繁地在光电晶体管中产生。
光电晶体管的应用
- 计数系统:光电晶体管通常用于计数系统。由于该设备在入射光的帮助下工作,因此在计算系统中使用这种设备很容易,因为我们不需要担心电源。
- 编码器传感和对象检测:光电晶体管可用于检测对象或用于编码。
- 打印机和光学控制遥控器:由于它具有较高的光电流转换效率,常用于光学设备,如遥控器、打印机等。
- 光探测器:光电晶体管最关键的应用是用它作为光检测器。这是因为它可以检测到少量光线,因为它是高效的。
- 级别指示和继电器:光电晶体管也被用来表示各种系统中的电平。它们在接力赛和打孔卡片中也起着至关重要的作用。
光电晶体管是关键光电子装置,它也用于光纤。由于其在光电二极管上的几个优点,更优选光电二极管。
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