光敏晶体管
发布时间:2011/12/19 10:32:47 访问次数:2825
除了是由光线取代电压来产生和控制基极电流之外,光敏晶体管类似于一般的BJT。光敏晶体管有效地把光线能量的变化转换为电信号。
在学习完本节后,我们应该能够:说明光敏晶体管的结构和工作原理;解释基极电流如何产生;参与讨论如何使用光敏晶体管。
光敏晶体管( phototransistor)是一种晶体管,T65550B 当光线撞击半导体基极的光敏感区时,会产生基极电流。在集电极一基极PN结,透过晶体管包装上装有镜片的开口,接收入射的光线。当没有入射光线时,只有因热扰动而产生集电极一发射极之间很小的漏电流ICEO;这称为暗电流(dark current),而且通常只有nA的大小范围。当光照射在集电极一基极PN结,会依据光的强度成正比地产生基极电流Iλ.这个动作产生一个随Iλ增加的集电极电流。除了基极电流产生的方式之外,光敏晶体管就像一个传统的BJT。在许多情况下,基极与其他部分没有电的实质连接。
光敏晶体管中的集电极电流和由光产生的基极电流之间的关系为
Ic=βDCIλ (11.3)
图11. 45所示为一些典型的光敏晶体管和电路符号。既然光产生的基极电流实际上发生在集电极一基极区域,所以这个区域若有更大的画积,就会产生更多的基极电流。因此,标准的光敏晶体管会设计成具有大面积可让入射光照射,如图11.46中的简化结构图所示。
光敏晶体管可以是双引线或三引线元件。在三引线的结构中,拉出基极引线使这个元件可以当作具备或不具备额外光感应功能的传统BJT.在双引线结构中,基极无法与外部电路连接,元件只能在有光输入时才可以使用。在许多应用电路中,使用的光敏晶体管是双引线的形式。图11.47所示为一个具有偏压电路的光敏晶体管,以及标准的集电极特性曲线。请注意图中每个个别的曲线都对应一个特定的光度(在此状况下,单位为mW/cm),而且集电极电流会随着光度增加。
光敏晶体管并不是对所有光都能感应,而是只对某特定波长范围内的光线才能感应。它们尤其对某一些特定波长的光线最为敏感,如图11.48的光谱响应波形的尖峰值所在对应的波长。
除了是由光线取代电压来产生和控制基极电流之外,光敏晶体管类似于一般的BJT。光敏晶体管有效地把光线能量的变化转换为电信号。
在学习完本节后,我们应该能够:说明光敏晶体管的结构和工作原理;解释基极电流如何产生;参与讨论如何使用光敏晶体管。
光敏晶体管( phototransistor)是一种晶体管,T65550B 当光线撞击半导体基极的光敏感区时,会产生基极电流。在集电极一基极PN结,透过晶体管包装上装有镜片的开口,接收入射的光线。当没有入射光线时,只有因热扰动而产生集电极一发射极之间很小的漏电流ICEO;这称为暗电流(dark current),而且通常只有nA的大小范围。当光照射在集电极一基极PN结,会依据光的强度成正比地产生基极电流Iλ.这个动作产生一个随Iλ增加的集电极电流。除了基极电流产生的方式之外,光敏晶体管就像一个传统的BJT。在许多情况下,基极与其他部分没有电的实质连接。
光敏晶体管中的集电极电流和由光产生的基极电流之间的关系为
Ic=βDCIλ (11.3)
图11. 45所示为一些典型的光敏晶体管和电路符号。既然光产生的基极电流实际上发生在集电极一基极区域,所以这个区域若有更大的画积,就会产生更多的基极电流。因此,标准的光敏晶体管会设计成具有大面积可让入射光照射,如图11.46中的简化结构图所示。
光敏晶体管可以是双引线或三引线元件。在三引线的结构中,拉出基极引线使这个元件可以当作具备或不具备额外光感应功能的传统BJT.在双引线结构中,基极无法与外部电路连接,元件只能在有光输入时才可以使用。在许多应用电路中,使用的光敏晶体管是双引线的形式。图11.47所示为一个具有偏压电路的光敏晶体管,以及标准的集电极特性曲线。请注意图中每个个别的曲线都对应一个特定的光度(在此状况下,单位为mW/cm),而且集电极电流会随着光度增加。
光敏晶体管并不是对所有光都能感应,而是只对某特定波长范围内的光线才能感应。它们尤其对某一些特定波长的光线最为敏感,如图11.48的光谱响应波形的尖峰值所在对应的波长。