一、光电二极管的特点
光电二极管的特点
光电二极管是一种利用光电效应制成的特殊光电器件。它可以将光能量转换成电流或电压信号,因此被广泛应用于各种光电检测和光电控制系统中。下面我们将详细介绍光电二极管的特点和优势。
优点
- 响应速度快:光电二极管能够在短时间内响应光信号的变化,适用于需要快速响应的应用场景,如激光测距、激光雷达等。
- 灵敏度高:光电二极管的灵敏度较高,可以在低照度下工作,适用于光线不足的环境或夜间检测应用。
- 体积小、重量轻:光电二极管一般体积较小,重量较轻,易于集成到各种电子设备中。
- 稳定性好:光电二极管在长期使用过程中,性能相对稳定,不易受温度、湿度等外界因素影响。
应用领域
光电二极管在许多领域都有广泛的应用,如:
- 激光测距仪:光电二极管可以用于激光测距仪中,通过测量激光往返时间来计算距离。
- 激光雷达:光电二极管可以用于激光雷达中,通过测量光脉冲的反射时间来检测物体位置和速度。
- 光学通信:光电二极管可以用于光纤通信中,将光信号转换成电信号进行传输和处理。
- 自动控制:光电二极管可以用于各种自动控制系统中,如生产线自动化、机器人视觉等。
注意事项
虽然光电二极管具有许多优点,但在使用过程中仍需要注意一些事项,以确保其正常工作并避免损坏:
- 选择合适的光源和波长:根据应用需求选择合适的光源和波长,以确保光电二极管能够正常工作。
- 避免过载:在使用光电二极管时,应避免过载,以免损坏器件。
- 注意环境条件:光电二极管对环境条件比较敏感,应注意工作环境的温度、湿度、光照等因素的影响。
二、光电二极管的作用?
光电二极管(Photo-Diode)和普通二极管一样,也是由一个PN结组成的半导体器件,也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件,而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。
三、光电二极管的材料?
光电二极管是将光信号转化为电信号,并通过释放导电载流子,把福射到半导体的光能量转变为电信号的半导体器件。光电二极管主要分为Si光电二极管、雪崩光电二极管、PIN光电二极管、肖特基势垒光电二极管、HgCdTe光伏二极管等。
四、光电二极管的符号?
符号vd
光电二极管(Photo-Diode)和普通二极管一样,也是由一个PN结组成的半导体器件,也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件,而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。
普通二极管在反向电压作用时处于截止状态,只能流过微弱的反向电流,光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的,没有光照时,反向电流极其微弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十微安,称为光电流。光的强度越大,反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件。
五、光电二极管的选择?
①光电二极管的合理选用:光电二极管的选用主要要考虑运用环境和响应速度的要求,如果要求检测红外光,应选用红外光电二极管;如果要求检测可见光,应选用视觉光电二极管;如果检测较宽范围波长的光,则可考虑普通光电二极管;如果要求响应速度快,则应考虑选择PIN结型光电二极管。
②光电二极管的质量判别:作为简单的检测方法,首先根据外壳上的标记判定极性,外壳表面有色点的引脚或靠近管键的引脚为正极,另一脚为负极。若无标记可用一块黑布遮住接受光线的窗口,将万用表置R×1k挡测出正、负极,同时测出其正向电阻应为10~⒛0kΩ,反向电阻应为无穷大(∞)。然后去掉遮光黑布,光电二极管接受光线的窗口对着光源,此时正、反向电阻值均应变小,变化值越大,说明灵敏度越高。
六、光电二极管的发展历程?
LED在上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜色为红色。经过近30年的发展,大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光LED。
最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。
七、pinned光电二极管的优点?
PINNed型光电二极管也称PIN结二极管、PIN二极管,在两种半导体之间的 PN结,或者半导体与金属之间的结的邻近区域,在P区与N区之间生成I型层,吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器。
具有结电容小、渡越时间短、响应速度高,响应速度快,灵敏度高等优点
八、普通光电二极管的型号参数?
常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列。常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。
九、光电二极管的发展过程?
LED在上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜色为红色。经过近30年的发展,大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光LED。
最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。
在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。
十、如何测量光电二极管的好坏?
一、光电二极管的种类很多,多应用在红外遥控电路中。为减少可见光的干扰,常采用黑色树脂封装,可滤掉700nm波长以下的光线。光电二极管对长方形的管子,往往做出标记角,指示受光面的方向。一般情况下管脚长的为正极。
二、光电二极管的管芯主要用硅材料制作。光电二极管常用英文缩写PD表示。
三、测量光电二极管有以下三种方法。
(1)电阻测量法:用万用表R×100或R×1K挡。像测普通二极管一样,正向电阻应为10K左右,无光照射时,反向电阻应为∞,然后让光电二极管见光,光线越强反向电阻应越小。光线特强时反向电阻可降到1K以下。这样的管子就是好的。若正反向电阻都是∞或零,说明管子是坏的。
(2)电压测量法:把万用表(指针式)接在直流1V左右的挡位。红表笔接光电二极管正极,黑表笔接负极,在阳光或白炽灯照射下,其电压与光照强度成正比,一般可达0.2~0.4V。
(3)电流测量法:把指针式万用表拨在直流50μA或500μA挡,红表笔接光电二极管正极,黑表笔接负极,在阳光或白炽灯照射下,起短路电流可达数十到数百微安。