大纲
什么是光电二极管？
它是一种光传感器，可将光能转换为电能（电压或电流）。光电二极管是一种具有PN结的半导体装置。在P（正）和N（负）层之间，存在固有层。光电二极管接受光能作为输入以产生电流。
它也称为光电探测器，光传感器或光检测器。光电二极管在反向偏压条件下操作，即光电二极管的P侧与电池（或电源）的负端子连接到电池的正极端子。
典型的光电二极管材料是硅，锗，铟镓砷化物和铟镓砷化镓。
在内部，光电二极管具有光学过滤器，内置于镜头和表面积。当光电二极管的表面积增加时，它会导致响应时间较少。很少有光电二极管看起来像发光二极管（LED）。它有两个终端，如下所示。较小的终端用作阴极和更长的终端用作阳极。
光电二极管的符号类似于LED的符号，但是箭头向内向内向内向外时。以下图像显示了光电二极管的符号。
光电二极管的工作
通常，当使光照射PN结时，共价键是电离的。这产生孔和电子对。由于电子空穴对产生的光电流是由于电子孔对产生的。当能量的光子超过1.1EV时，形成电子空穴对。击中二极管。当光子进入二极管的耗尽区域时，它撞到了高能量的原子。这导致从原子结构释放电子。在电子释放之后，产生游离电子和孔。
通常，电子将具有负电荷和孔将具有正电荷。耗尽能量将内置电场。由于该电场，电子孔对远离结。因此，孔移动到阳极，电子移动到阴极以产生光电流。
光子吸收强度和光子能量彼此成比例。当照片能量较少时，吸收将更多。整个过程称为内部光电效应。
内在激发和外在激发是光子激发发生的两种方法。当使用光子到传导带激发价带中的电子时，发生内在激发的过程。
也读了“不同类型的传感器“
光电二极管的操作模式
光电二极管以三种不同的模式运行。他们是：
- 光伏模式
- 光电导模式
- 雪崩二极管模式
让我们简要介绍这些模式。
光伏模式
否则将其称为零偏置模式。当光电二极管在低频应用和超级光应用中运行时，该模式是优选的。当通过光闪光照射光电二极管时，产生电压。产生的电压将具有非常小的动态范围，并且具有非线性特性。当光电二极管配置在此模式下具有OP-AMP时，温度会有非常少的变化。
光电导模式
在此模式下，光电二极管将以反向偏置条件作用。阴极将是阳性的，阳极会为阴性。当反向电压增加时，耗尽层的宽度也增加。由于该响应时间和结电容将减小。相比，这种操作模式快速并产生电子噪音。
跨阻抗放大器用作光电二极管的前置放大器。这种放大器的模式保持电压保持恒定，使光电导模式在光电导模式中操作。
雪崩二极管模式
在这种模式下，雪崩二极管以高反向偏置条件运行。它允许乘以雪崩击穿到每个光产生的电子孔对。因此，这在光电二极管内产生内部增益。内部增益增加了设备响应。
将光电二极管连接在外部电路中
光电二极管在反向偏置的电路中操作。阳极连接到电路接地和阴极到电路的正电源电压。当被光照射时，电流从阴极流到阳极。
当光电二极管与外部电路一起使用时，它们连接到电路中的电源。光电二极管产生的电流量将非常小。该电流值不足以驱动电子设备。因此，当它们连接到外部电源时，它会对电路提供更多电流。因此，电池用作电源。电池源有助于增加电流值，这有助于外部设备具有更好的性能
V-I的光电二极管特性
光电二极管以反向偏置条件运行。反向电压沿伏轴绘制伏轴，并且沿微安的Y轴绘制反向电流。反向电流不依赖于反向电压。当没有光照照明时，反向电流几乎为零。存在的最小电流量称为暗电流。一旦光照照明增加，反向电流也会线性增加。
光电二极管的应用
- 光电二极管在许多简单的日常应用中使用。它们使用的原因是光电二极管到光照射的线性响应。当更多的光线落在传感器上时，它产生大量电流。电流的增加将显示在连接到电路的电流计上。
- 光电二极管有助于在光耦合器的帮助下提供电隔离。当两个隔离电路被光照射时，光耦合器用于光学耦合电路。但电路将电气隔离。与传统设备相比，光耦合器快速。
- 光电二极管也用于安全电子等火和烟雾探测器。亚博最新官网网址它也用于电视单元。
- 当在摄像机中使用时，它们充当照片传感器。它用于闪烁体电荷耦合器件，光电导体和光电倍增管。
- 光电二极管也广泛用于许多医疗应用，如仪器，用于分析样品，用于计算断层扫描的探测器，也用于血液气体监测器。
一个反应
良好的工作