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光电二极管SPD如何将光信号转换成电信号

归档日期:08-20       文本归类:光色信号      文章编辑:爱尚语录

  光电二极管是一种pn结型半导体元件,当光照射到pn结上时,半导体内电子受到激发,产生电子空穴对,在电场作用下产生电势,将光信号转换成电信号。 广泛用于各种遥控系统、光电开关、光探测器,以及以光电转换的各种自动控制仪器、触发器、光电耦合、编码器、特性识别、过程控制、激光接收等方面。在机电一体化时代,它成为必不可少的元件。

  光电接收三极管也是靠光的照谢量来控制电流的器件。它可等效看作一个光电二极管与一只晶体三极管的结合,所以它具有放大作用。其最常用的材料是硅,一般仅引出集电极和发射极,其外形与发光二极管一样(也有引出基极的光电三极管,它常作温度补尝用)。它的光谱范围与光电二极管相同。位置信息检出的受光器件,广泛用于光探测器、光电耦合、编码器、译码器、特性识别、过程控制、激光接收、自动控制设备以及各种光电开关等方面。在机电一体化时代,它成为必不可少的元件。

  光电二极管的光电流小,输出特性线度好,响应时间快;而光电三极管光电流大,输出特性线度差,响应时间慢。一般要求灵敏度高,工作频率低的开关电路,可选用光电三极管;要求光电流与照度成线性关系或要求工作频率高时,则采用光电二极管。一般光电三极管的负债电阻为光电二极管负载电阻的1/10。光电二极管或光电三极管并非只对红外线敏感,所以在制作时要防止环境光(日光、灯光)过强而使放大电路输出饱和而失控,可加红色有机玻璃滤光,以减少环境的影响。

  透射式光电传感器是将砷化镓红外发光管和硅光敏三极管等,以相对的方向装在中间带槽的支架上。当槽内无物体时,砷化镓发光管发出的光直接照在硅光敏三极管的窗口上,从而产生一定大的电流输出,当有物体经过槽内时则挡住光线,光敏管无输出,以此可识别物体的有无。适用于光电控制、光电计量等电路中,可检测物体的有无、运动方向、转速等方面。

  反射式光电传感器是将红外发光管和硅光敏三极管等,以相同的方向装在支架上。当红外线发光管通电发光时,光通过被照射物反射到硅光敏三极管窗口上,使硅光敏三极管导通,从而有一定大的电流输出,以此检测物体的有无。适用于光电接近开关、光电自动控制、物体识别等方面,可做医用光电传感器件。

  位置敏感探测器(PSD)是一种光电测距器件。PSD基于非均匀半导体横向光电效应,达到器件对入射光或粒子位置敏感。PSD由四部分组成:PSD传感器、电子处理元件、半导体激光源、支架(固定PSD光传感器与激光光源相对位置)。

  PSD的主要特点是位置分辨率高、响应速度快、光谱响应范围宽、可靠性高, 处理电路简单、光敏面内无盲区,可同时检测位置的光强,测量结果与光斑尺寸和形状无关。由于其具有特有的性能,因而能获得目标位置连续变化的信号,在位置位移 、距离、角度及其相关量的检测中获得越来越广、泛 的应用。

  光电IC是把受光元件和信号处理电路集成在一个芯片中的器件。有的检出入射光的有无而以“L”和“H”二值输出数字信号,也有的输出与入射光量成比例的模拟信号。广泛应用于光量测定、检测可视信息和位置信息的传感器及光通信接收器等方面光电集成电路传感器爱外界杂散光的影响小,即使在移动环镜下也可以稳定工作,因此十分适合打印机、复印机等办公设备使用。其中PDIC集成了内置放大器,用于激光探测器中,具有很小的噪声,适用于CD/VCD/DVD光头。复位芯片具有电压比较机能,用以CPU的复位,在复位电路设计上具有卓越的性价比。

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