1、第第10章發光二極管與光電晶體管章發光二極管與光電晶體管10. 1發光二極管發光二極管10. 2半導體數碼管半導體數碼管10.3光電二極管與光電三極管光電二極管與光電三極管 10. 1發光二極管發光二極管 發光二極管是一種能夠發光的半導體二極管。其英文名稱為發光二極管是一種能夠發光的半導體二極管。其英文名稱為Light Emitting Diode，通常縮寫為，通常縮寫為“LED” 。 制作發光二極管制作發光二極管PN結的半導體材料是砷化稼結的半導體材料是砷化稼(GaAs ) ,磷化稼磷化稼(GaP)、磷砷化稼、磷砷化稼(GaAsP)。發光二極管。發光二極管(LED)上有一小透鏡，其上有一小透

2、鏡，其外形與圖形符號如外形與圖形符號如圖圖10-1所示，帶有紅點或引出端較長的電極為所示，帶有紅點或引出端較長的電極為發光二極管的正極。發光二極管的正極。 發光二極管有紅、藍、黃、橙幾種顏色，使用時可根據需要發光二極管有紅、藍、黃、橙幾種顏色，使用時可根據需要選用。現代汽車用選用。現代汽車用LED作指示燈、報警燈、組合儀表顯示、故障作指示燈、報警燈、組合儀表顯示、故障代碼顯示等。代碼顯示等。返回10. 2半導體數碼管半導體數碼管 半導體數碼管其基本單元是半導體數碼管其基本單元是PN結。將多個發光二極管分段封結。將多個發光二極管分段封裝即可制成數碼管。裝即可制成數碼管。 半導體數碼管將十進制數碼

3、分成半導體數碼管將十進制數碼分成7段，每段一只發光二極管，段，每段一只發光二極管，可顯示。到可顯示。到9的不同數字，如的不同數字，如圖圖10一一2所示。所示。 在半導體數碼管中，在半導體數碼管中，7只只LED有共陽極和共陰極兩種連接方有共陽極和共陰極兩種連接方法，法，圖圖10一一2為共陽極連接，工作時陰極接低電平的字段發光。若為共陽極連接，工作時陰極接低電平的字段發光。若是共陰極連接，工作時陽極接高電平的字段發光。由于是共陰極連接，工作時陽極接高電平的字段發光。由于LED的工的工作電流很小，因此在使用時每只二極管需要串接一只限流電阻。作電流很小，因此在使用時每只二極管需要串接一只限流電阻。發光

4、二極管響應速度快、壽命長、工作穩定、可靠性高、耐振動、發光二極管響應速度快、壽命長、工作穩定、可靠性高、耐振動、體積小、質量輕，可做成各種各樣形狀，可用于多種顯示。體積小、質量輕，可做成各種各樣形狀，可用于多種顯示。返回10. 3光電二極管與光電三極管光電二極管與光電三極管 光電二極管和光電三極管統稱光電晶體管，也稱光敏晶體管。光電二極管和光電三極管統稱光電晶體管，也稱光敏晶體管。光電晶體管是利用光電效應將光信號轉變為電信號的半導體器件。光電晶體管是利用光電效應將光信號轉變為電信號的半導體器件。它們在汽車點火系統和微機控制系統的傳感器以及發動機轉速傳它們在汽車點火系統和微機控制系統的傳感器以及

5、發動機轉速傳感器中得到了應用，并廣泛用于光信號檢測和光信號轉換電路中。感器中得到了應用，并廣泛用于光信號檢測和光信號轉換電路中。一般來說，要求噪聲低，受溫度變化影響的電路，應選用光電二一般來說，要求噪聲低，受溫度變化影響的電路，應選用光電二極管，要求靈敏度較高的光控電路應選用光電三極管。光電晶體極管，要求靈敏度較高的光控電路應選用光電三極管。光電晶體管的外形、符號及其本電路如管的外形、符號及其本電路如圖圖10一一3所示所示下一頁返回10. 3光電二極管與光電三極管光電二極管與光電三極管 1.光電二極管光電二極管 光電二極管由一個光電二極管由一個PN結構成，被封裝在有窗口的玻璃透鏡內，結構成，被

6、封裝在有窗口的玻璃透鏡內，其電極引出。當透鏡受到光照時，其電極引出。當透鏡受到光照時，PN結內產生大量的空穴和電子，結內產生大量的空穴和電子，因而允許通過較大的反向電流因而允許通過較大的反向電流(稱為亮電流稱為亮電流)。流過光電二極管電流。流過光電二極管電流的大小隨光照的強弱而變化，光照超強，其反向電阻越小，反向的大小隨光照的強弱而變化，光照超強，其反向電阻越小，反向電流就越大。無光照時，其反向電阻很大，反向電流電流就越大。無光照時，其反向電阻很大，反向電流(稱為暗電流稱為暗電流)幾乎為零。通常亮電流是暗電流的幾千倍，亮電流在負載電阻上幾乎為零。通常亮電流是暗電流的幾千倍，亮電流在負載電阻上產

7、生壓降，從而實現光電轉換或光電控制。光電二極管的反向耐產生壓降，從而實現光電轉換或光電控制。光電二極管的反向耐壓值一般為壓值一般為10 15 V上一頁下一頁返回10. 3光電二極管與光電三極管光電二極管與光電三極管 2.光電三極管光電三極管 光電三極管由兩個光電三極管由兩個PN結構成。光電三極管的基極由光照控制。結構成。光電三極管的基極由光照控制。當光線照射光電三極管的透鏡當光線照射光電三極管的透鏡(基極基極)時，產生基極電流，很小的基時，產生基極電流，很小的基極電流又帶動很大的集電極電流極電流又帶動很大的集電極電流(光電流光電流)。因此光電流的大小由光。因此光電流的大小由光照控制，并隨光照的增強而變大，隨光照的減弱而變小，但不允照控制，并隨光照的增強而變大，隨光照的減弱而變小，但不允許在強光下直接照射，以免損壞光電三極管許在強光下直接