什么是光電晶體管？

光電晶體管是一種電子開關(guān)和電流放大部件依賴于暴露于光下操作。光電晶體管工作原理：當(dāng)光落在結(jié)上時(shí)，反向電流流動(dòng)，其與亮度成比例。光電晶體管廣泛用于檢測光脈沖并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)。這些是通過光而不是電流操作的。提供大量增益，低成本和這些光電晶體管可用于許多應(yīng)用中。

光電晶體管

它能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為電能。光電晶體管的工作方式類似于通常稱為LDR（光敏電阻）的光電阻器，但能夠產(chǎn)生電流和電壓，而光電阻器只能通過電阻變化產(chǎn)生電流。光電晶體管是基極端子暴露的晶體管。而不是將電流發(fā)送到基極，來自撞擊光的光子激活晶體管。這是因?yàn)楣怆娋w管由雙極半導(dǎo)體制成并聚焦通過它的能量。它們由光粒子激活，幾乎用于所有以某種方式依賴光的電子設(shè)備。所有硅光電傳感器（光電晶體管）都響應(yīng)整個(gè)可見光輻射范圍以及紅外線。事實(shí)上，所有二極管的結(jié)構(gòu)的的光電晶體管是專門為照片應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。與普通晶體管相比，光電晶體管具有更大的基極和集電極寬度，并且使用擴(kuò)散或離子注入制成。

光電晶體管特點(diǎn)：

• 低成本可見光和近紅外照片檢測。

• 可提供從100到1500的增益。

• 響應(yīng)時(shí)間適中。

• 提供多種封裝，包括環(huán)氧樹脂涂層，傳遞模塑和表面貼裝技術(shù)。

• 電氣特性類似于信號(hào)晶體管。

光電晶體管只不過是其中基極區(qū)域被暴露于照明的普通雙楊樹晶體管。它有PNP和NPN兩種類型，具有不同的配置，如共發(fā)射極，共集電極和公共基極。共射極配置通常使用。它也可以在基座打開時(shí)工作。與傳統(tǒng)晶體管相比，它具有更多的基極和集電極區(qū)域。古代光電晶體管使用單一半導(dǎo)體材料，如硅和鍺，但現(xiàn)在一天的現(xiàn)代元件使用鎵和砷等材料，以實(shí)現(xiàn)高效率。基極是負(fù)責(zé)激活晶體管的負(fù)責(zé)人。它是用于較大電源的門控制器設(shè)備。集電極是正極引線和較大的電源。發(fā)射極是負(fù)極引線，是較大電源的出口。

光電晶體管結(jié)構(gòu)

由于熱產(chǎn)生的空穴 - 電子對，沒有光落在器件上會(huì)產(chǎn)生很小的電流，并且由于負(fù)載電阻R上的電壓降，電路的輸出電壓將略小于電源值。落在集電極 - 基極結(jié)上，電流增加。在基極連接開路的情況下，集電極 - 基極電流必須在基極 - 發(fā)射極電路中流動(dòng)，因此通過正常的晶體管動(dòng)作放大電流。集電極基極結(jié)對光非常敏感。它的工作條件取決于光的強(qiáng)度。來自入射光子的基極電流被晶體管的增益放大，導(dǎo)致電流增益從數(shù)百到數(shù)千。

光電晶體管電路：

光電晶體管就像普通晶體管一樣工作，其中基極電流乘以給出集電極電流，除了在光電晶體管中，基極電流由可見光或紅外光的量控制，其中器件僅需要2個(gè)引腳。

光電晶體管工作原理電路圖

在簡單電路中，假設(shè)沒有任何東西連接到Vout，由光量控制的基極電流將決定集電極電流，即通過電阻器的電流。因此，Vout處的電壓將基于光量而高低移動(dòng)。我們可以將其連接到運(yùn)算放大器以增強(qiáng)信號(hào)或直接連接到微控制器的輸入。光電晶體管的輸出取決于入射光的波長。這些器件響應(yīng)從近紫外，通過可見光到光譜近紅外部分的各種波長的光。對于給定的光源照度級，光電晶體管的輸出由暴露的集電極 - 基極結(jié)的面積和晶體管的直流電流增益來定義。

光電晶體管可提供不同的配置，如光隔離器，光開關(guān)，復(fù)古傳感器。光電隔離器 類似于變壓器，其輸出與輸入電隔離。當(dāng)物體進(jìn)入光學(xué)開關(guān)的間隙并阻擋發(fā)射器和檢測器之間的光路時(shí)，檢測物體。復(fù)古傳感器通過產(chǎn)生光來檢測物體的存在，然后從待檢測物體中尋找其反射率。

光電晶體管的優(yōu)點(diǎn)：

光電晶體管具有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，將它們與其他光學(xué)傳感器分開，其中一些在下面提到：

• 光電晶體管產(chǎn)生比光電二極管更高的電流。

• 光電晶體管相對便宜，簡單且小到足以將它們中的幾個(gè)裝配到單個(gè)集成計(jì)算機(jī)芯片上。

• 光電晶體管非常快，能夠提供幾乎瞬時(shí)的輸出。

• 光電晶體管產(chǎn)生電壓，光電阻器不能這樣做。

光電晶體管的缺點(diǎn)：

• 由硅制成的光電晶體管不能處理超過1,000伏的電壓。

• 光電晶體管也更容易受到電涌和電磁能的浪涌和尖峰的影響。

• 光電晶體管也不允許電子像其他器件那樣自由移動(dòng)，例如電子管。

光電晶體管的應(yīng)用

光電晶體管的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 打卡機(jī)

• 安全系統(tǒng)

• 編碼器 - 測量速度和方向

• 紅外探測器照片

• 電動(dòng)控制

• 計(jì)算機(jī)邏輯電路

• 繼電器

• 照明控制（高速公路等）

• 水平指示

• 計(jì)數(shù)系統(tǒng)

因此，這完全是關(guān)于光電晶體管的概述。從上述信息中我們可以得出結(jié)論，光電晶體管廣泛應(yīng)用于不同的電子設(shè)備中，用于檢測光線，如紅外接收器，煙霧探測器，激光器，CD播放器等。
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