浅析光电二极管与光电三极管特性的异同

王丽君

（闽南理工学院，福建 石狮 362700）

浅析光电二极管与光电三极管特性的异同

王丽君

（闽南理工学院，福建 石狮 362700）

本文通过实验获取数据的方式进行绘制特性曲线图，对光电二极管与光电三极管的光电特性和伏安特性进行比较他们特性的异同，并分析原因。

光电二极管；光电三极管；特性；异同

通过实验获取数据的方式对光电二极管与光电三极管的光电特性和伏安特性进行分析并比较他们特性的异同。实验过程中通过改变环境光照强度和反偏电压，测定通过光电二极管的光电流大小，从而获得其在不同光照强度和不同反偏电压下的光电特性及伏安特性，得到相应的关系曲线。光敏三极管的工作原理与光敏二极管类似，同属内光电效应器件，但其光电特性和伏安特性比光敏二极管灵敏。

一、光电二极管的特性

1.光照特性

实验测定的数据见表1，并将结果绘制成曲线图，祥见图1。

表1 光电二极管的光电特性

图1

2.伏安特性

实验测定的数据见表2，并结果绘制成曲线族图见图2。

表2 光电二极管的伏安特性

图2

二、光电三极管的特性

1.光照特性

实验测定的数据见表3，并结果绘制成曲线图见图3。

表3 光电三极管的光电特性

图 33

2.伏安特性

实验测定的数据见表4，并结果绘制成曲线族图见图4。

表4 光电三极管的伏安特性

图4

三、特性的异同

从图1中可以看出，光电二极管的光照特性：线性较好，但光电流较小（微安量级），灵敏度较低。

从图2中可以看出光电二极管的伏安特性：在工作电压较低时输出的光电流为非线性，即光电流与偏压有关；随着电压的增加，光电流几乎不随工作电压的改变而变化，只随照度的增大而增加。

从图3中可以看出，光电三极管的光照特性呈现出一定的非线性。这是由于晶体管的电流放大系数β不是常数的缘故。在小电流和大电流时，β都要下降。由于光电三极管有电流放大作用，所以，它的灵敏度比光电二极管高，输出电流也比光电二极管大，多为毫安级。

从图2图4中可以看出，光电三极管的伏安特性曲线与光电二极管相比，该特性曲线稍有不同：

（1）在零偏压时光电二极管仍然有光电流输出，而光电三极管没有光电流输出，这是因为光生电动势太小，没有电流放大作用，微小的电流在毫安级的坐标表示不出来；

（2）当工作电压较低时输出的光电流为非线性，即光电流与偏压有关，但光电三极管的非线性较严重，为了得到较好的线性，要求工作电压尽可能高些；

（3）在一定的偏压下，光电三极管的伏安特性曲线在低照度下较均匀，在高照度时曲线越来越密，虽然光电二极管也有类似特点，但光电三极管严重得多，这也是因为β是非线性的关系

四、结论

由不同材料制成的光电二极管和光电三极管具有不同的光谱特性，光电三极管与光电二极管相比，具有β倍的光电流放大作用，因此，在一些光控电路中，光电三极管具更有高的灵敏度。

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On the Similarities between Photodiodes and Photoelectric Triode

WANG Li-jun

This paper draws the characteristic graphs by way of obtaining data through experiments, and by comparison, finds out the similarities and differences between photodiodes and photoelectric triode in aspects of electrical and optical properties, and ampere characteristics, and then analyzes the causes.

photodiodes; photoelectric triode; characteristics; similarities and differences

T-0

A

1008-7427（2012）08-0159-02

2012-05-30

福建省教育厅B级科研项目《基于光敏三极管的照度计设计》，项目编号：JB11237。