光電三極管的作用與特點

光電三極管是一種晶體管，它有三個電極，其中基極未引出。當光照強弱變化時，電極之間的電阻會隨之變化。光電三極管可以根據光照的強度控制集電極電流的大小，從而使光電三極管處于不同的工作狀態，光電三極管僅引出集電極和發射極，基極作為光接收窗口。

光電三極管也稱光敏三極管，它的電流受外部光照控制，是一種半導體光電器件。光電三極管是一種相當于在三極管的基極和集電極之間接入一只光電二極管的三極管，光電二極管的電流相當于二極管的基極電流。因為具有電流放大作用，光電三極管比光電二極管靈敏得多，在集電極可以輸出很大的光電流。

光電三極管有塑封、金屬封裝（頂部為玻璃鏡窗口）、陶瓷、樹脂等多種封裝結構，引腳分為兩腳和三腳型。一般兩個管腳的光電三極管，管腳分別為集電極和發射極，而光窗口則為基極。

在無光照射時，光電三極管處于截止狀態，無電信號輸出。當光信號照射光電三極管的基極時，光電三極管導通，首先通過光電二極管實現光電轉換，再經由三極管實現光電流的放大，從發射極或集電極輸出放大后的電信號。

光電三極管的結構

光電三極管有兩種基本結構，NPN結構與PNP結構。用N型硅材料為襯底制作的 NPN結構，稱為 3DU型；用P型硅材料為襯底制作的稱為PNP結構，稱為3CU型。

圖1 3DU型硅光電三極管的結構及電路符號

光電三極管的特性

1）伏安特性

光電三極管在偏置電壓為零時，無論光照度有多強，集電極電流都為零。偏置電壓要保證光電三極管的發射結處于正向偏置，而集電結處于反向偏置。隨著偏置電壓的增高伏安特性曲線趨于平坦。

光電三極管的伏安特性曲線向上偏斜，間距增大。這是因為光電三極管除具有光電靈敏度外，還具有電流增益β，并且，β值隨光電流的增大而增大。

2）時間響應（頻率特性）

光電三極管的時間響應常與PN結的結構及偏置電路等參數有關。光電三極管的時間響應由以下四部分組成：

① 光生載流子對發射結電容Cbe和集電結電容Cbc的充放電時間；

② 光生載流子渡越基區所需要的時間；

③ 光生載流子被收集到集電極的時間；

④ 輸出電路的等效負載電阻RL與等效電容CCe所構成的RC時間；

總時間常數為上述四項和。比光電二極管的時間響應長。

3）溫度特性

硅光電二極管和硅光電三極管的暗電流Id和光電流IL均隨溫度而變化，由于硅光電三極管具有電流放大功能，所以硅光電三極管的暗電流Id和亮電流IL受溫度的影響要比硅光電二極管大得多。

4）光譜響應

光電二極管與光電三極管具有相同的光譜響應。它的響應范圍為0.4~1.1μm，峰值波長為0.85μm。

光電三極管的特點是什么

光電三極管的特點是不僅能實現光電轉換，而且同時還具有放大功能。光電三極管可以等效為光電二極管和普通三極管的組合元件。光電三極管基極與集電極間的PN相當于一個光電二極管，在光照下產生的光電流又從基極進入三極管放大，因此光電三極管輸出的光電流可達光電二極管的N倍。

光電三極管的作用什么？

光電三極管的主要作用是光控。由于光電三極管本身具有放大作用，給使用帶來了很大方便。由于光控器件采用了光電三極管，因此該電路比使用光電二極管的同類同路簡化許多。

選用光電二極管還是光電三極管

光電二極管和光電三極管各有所長。光電二極管溫度特性和輸出線性度好、響應時間快；光電三極管靈敏度高、輸出光電流大。因此，在對輸出線性要求較高或工作頻率較高的場合應選光電二極管；而一般的光電控制電路要求靈敏度高，應選光電三極管。

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