光电三极管的作用和特点

2021-12-11 08:00分类：电子元器件阅读：

光学三极管是一种晶体三极管，它有三个电级，在其中基极未引出来。当阳光照射高低转变时，电级中间的阻值会随着转变。光学三极管能够依据阳光照射的抗压强度操纵集电结电流量的尺寸，进而使光学三极管处在不一样的运行状态，光学三极管仅引出来集电结和发射极，基极做为光接受对话框。

光学三极管也称光敏三极管，它的电流量受外界阳光照射操纵，是一种半导体材料半导体材料。光学三极管是一种等同于在三极管的基极和集电结中间连接一只光电二极管的三极管，光电二极管的电流量等同于二极管的基极电流量。由于具备电流量变大功效，光学三极管比光电二极管灵巧得多，在集电结能够輸出较大的光电流。

光学三极管有塑封膜、金属封装（顶端为镜面玻璃对话框）、瓷器、环氧树脂等多种多样封裝构造，脚位分成两脚和三脚型。一般2个引脚的光学三极管，引脚各自为集电结和发射极，而光对话框则为基极。

在没光直射时，光学三极管处在截至情况，无电子信号輸出。当光信号灯不亮直射光学三极管的基极时，光学三极管通断，最先根据光电二极管完成光电转换，再经过三极管完成光电流的变大，从发射极或集电结輸出变大后的电子信号。

光学三极管的构造

光学三极管有两类主要构造，NPN结构与PNP构造。用N型光伏材料为衬底制做的 NPN结构，称之为 3DU型；用P型光伏材料为衬底制做的称之为PNP构造，称之为3CU型。

图1 3DU型硅光学三极管的结构特征及电路符号

1）光电流特点

光学三极管在偏置电压为零时，不管光照强度多强，集电结电流量都为零。偏置电压要确保光学三极管的发射结处在正方向参考点，而集电结处在方向参考点。伴随着偏置电压的提高光电流特点曲线图趋向平整。

光学三极管的光电流特点曲线图往上倾斜，间隔扩大。这是由于光学三极管除具备光学敏感度外，还具备电流量增益值β，而且，β值随光电流的增加而扩大。

2）時间回应（频率特点）

光学三极管的時间回应常与PN结的结构特征及参考点电源电路等技术参数相关。光学三极管的時间回应由下列四部份构成：

① 光生自由电子对发送结电容Cbe和集电结电容器Cbc的放电時间；

② 光生自由电子渡越基区所须要的時间；

③ 光生自由电子被搜集到集电结的時间；

④ 輸出控制电路的等效电路负载电阻RL与等效电路电容器CCe所造成的RC時间；

总稳态值为以上四项和。比光电二极管的時间回应长。

3）溫度特点

硅光电二极管和硅光学三极管的暗电流Id和光电流IL均随气温而转变，因为硅光学三极管具备电流量放大功能，因此硅光学三极管的暗电流Id和亮电流量IL受气温的危害要比硅光电二极管大很多。

4）光谱仪回应

光电二极管与光学三极管具备同样的光谱仪回应。它的回应范畴为0.4~1.1μm，最高值光波长为0.85μm。

光学三极管的特征是不但能完成光电转换，并且与此同时还具备放大功能。光学三极管能够等效电路为光电二极管和一般三极管的组成元器件。光学三极管基极与集电结间的PN等同于一个光电二极管，在阳光照射下形成的光电流又从基极进到三极管放大，因而光学三极管輸出的光电流可以达到光电二极管的N倍。

光学三极管的首要功能是光控开关。因为光学三极管自身具备变大功效，给应用产生了非常大便捷。因为光控开关元器件选用了光学三极管，因而该电源电路比应用光电二极管的类似同路简单化很多。

光电二极管和光学三极管各有千秋。光电二极管溫度特点和輸出线性好、响应速度快；光学三极管敏感度高、輸出光电流大。因而，在对輸出线形规定较高或输出功率较高的场所应取光电二极管；而一般的光学控制回路规定敏感度高，应取光学三极管。