当用作光传感器时,光电二极管暗电流(0勒克斯)对于天竺葵约为10uA,对于硅型二极管约为1uA。当光落在结上时,形成更多的空穴/电子对并且漏电流增加。随着结的照射增加,该漏电流增加。
因此,光电二极管的电流与落在PN结上的光强度成正比。当用作光传感器时光电二极管的一个主要优点是它们对光水平变化的快速响应,但是这种类型的光装置的一个缺点是即使在完全点亮时电流也相对较小。
以下电路示出了使用运算放大器作为放大器件的光电流 - 电压转换器电路。输出电压(Vout)为Vout = I P * R f,并且与光电二极管的光强度特性成比例。
这种类型的电路还利用运算放大器的特性,其具有大约零电压的两个输入端子,以在没有偏置的情况下操作光电二极管。这种零偏置运算放大器配置为光电二极管提供高阻抗负载,从而导致暗电流的影响较小,并且光电流的线性范围相对于辐射光强度较宽。电容C f用于防止振荡或增益峰值并设置输出带宽(1 /2πRC)。
光电二极管放大器电路
光电二极管是非常通用的光传感器,可以在几纳秒内将其电流“开”和“关”,并且通常用于相机,光度计,CD和DVD-ROM驱动器,电视遥控器,扫描仪,传真机和复印机等。当集成到运算放大器电路中作为光纤通信的红外光谱探测器,防盗报警器运动检测电路和众多成像,激光扫描和定位系统等。
光电晶体管
光电晶体管
光电二极管的另一种光结构件是光电晶体管,它基本上是一个带放大的光电二极管。光电晶体管光传感器的集电极基极PN结反向偏置,将其暴露在辐射光源下。
光电晶体管与光电二极管的工作方式相同,只是它们可以提供电流增益,并且比光电二极管灵敏得多,电流比标准光电二极管高50到100倍,任何普通晶体管都可以通过以下方式轻松转换为光电晶体管光传感器。在收集器和基座之间连接光电二极管。
光电晶体管主要由双极NPN晶体管组成,其大基极区域电气不连接,尽管一些光电晶体管允许基极连接来控制灵敏度,并且使用光子产生基极电流,这又导致集电极到发射极电流流动。大多数光电晶体管是NPN类型,其外壳是透明的或具有透明透镜,以将光聚焦到基极结上以提高灵敏度。