光敏二極體應用電路

A. 一個含有光敏二極體的光強測量電路，求解釋工作原理

一、這里的電橋的四個橋臂分別是

1. FET

2. R2

3. Rw的中心滑動端以上的電阻

4. Rw的中心滑動端以下的專電阻和R3

二、FET是場效應屬管

三、在光照下，光敏二極體導通，因此A點的電壓會下降，由於A點電壓就是場效應管的柵極電壓，柵極電壓下降會使場效應管的導通程度下降，導通溝道電阻增加，這就是R2上電流減小的原因。由於場效應管柵極和源極之間的電阻極大，幾乎等於絕緣狀態，所以A點和B點之間沒有電流流過。流過R2的電流來自場效應管的漏極。無論光照強度大小有無，R2隻要有電流，都是從電源E正極經開關K、場效應管漏極、場效應管源極、R2，然後再返回電源E的負極。

B. 設計一個電路原理圖:使用光敏二極體將光電流轉換光電壓並用LCD顯示出來

光電流轉換為電壓後，可將該電壓用經過放大電路後送入AD采樣經單片機處理後，輸出到LCD上顯示出來。

C. 光敏二極體和發光二極體的區別電路符號、作用等方面

一、極管不同

1、光敏二極體，又叫光電二極體（英語：photodiode ）是一種能夠將光根據使用方式，轉換成電流或者電壓信號的光探測器。

管芯常使用一個具有光敏特徵的PN結，對光的變化非常敏感，具有單向導電性，而且光強不同的時候會改變電學特性，因此，可以利用光照強弱來改變電路中的電流。

2、發光二極體簡稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物製成。

當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來製成發光二極體。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。

砷化鎵二極體發紅光，磷化鎵二極體發綠光，碳化硅二極體發黃光，氮化鎵二極體發藍光。因化學性質又分有機發光二極體OLED和無機發光二極體LED。

二、原理不同

1、光敏二極體

光敏二極體是將光信號變成電信號的半導體器件。它的核心部分也是一個PN結，和普通二極體相比，在結構上不同的是，為了便於接受入射光照，PN結面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結的結深很淺，一般小於1微米。

光敏二極體是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很小（一般小於0.1微安），稱為暗電流。當有光照時，攜帶能量的光子進入PN結後，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產生電子---空穴對，稱為光生載流子。

2、發光二極體

它是半導體二極體的一種，可以把電能轉化成光能。發光二極體與普通二極體一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。

當給發光二極體加上正向電壓後，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。

三、應用不同

1、光敏二極體

在科學研究和工業中，光電二極體常常被用來精確測量光強，因為它比其他光導材料具有更良好的線性。

在醫療應用設備中，光電二極體也有著廣泛的應用，例如X射線計算機斷層成像以及脈搏探測器。

PIN結型光電二極體一般不用來測量很低的光強。如果弱光情況下需要高靈敏度探測器，雪崩光電二極體、感光耦合元件或者光電倍增管就能發揮作用，例如天文學、光譜學、夜視設備、激光測距儀等應用產品。

2、發光二極體

1）交流電源指示燈

該電路只要連接220V/50Hz的交流供電線路，LED就會被點亮，指示電源接通。限流電阻R的阻值為220V/IF。

2）交流開關指示燈

用LED作白熾燈開關指示燈的電路，當開關斷開燈泡熄滅時，電流經R、LED 和燈泡EL形成迴路，LED亮，方便人們在黑暗中找到開關。此時曲於迴路中的電流很小，燈泡是不會亮的。當接通開關時，燈泡被點亮，而LED則熄滅。

3）交流電源插座指示燈

用雙色(共陰極) LED作交流電源插座指示燈的電路。插座的供電由開關S控制。當紅光LED亮時，插座無電；當綠光LED亮時，插座有電。

D. 光敏二極體原理圖

閉合開關K1，當抄沒有光照射IRLED時，襲8050型的三極體就導通，由於Uce之間的電壓差很小，且8050的Ue=0V，則Uc=0V，因此，8550的三極體的基極電壓為0V，而不能導通，該電路不工作；當有光照射到IRLED上時，8050的基極電壓就被嵌位在0V，8050截止而不能導通，8550的基極通過470K的電阻跟電源相連，因此8550導通，由於8550的功率放大作用，輸出10V的電壓，電容只是起到一個維亞濾波的作用，Led燈起到指示電路是否工作的作用。那個47K的電阻（與發光二極體串聯的）就應該負載了吧。

E. 光敏電阻與光電二極體在電路應用中有什麼區別

光敏電阻是採用半導體材料製作，利用內光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現象稱為光導效應，因此，光敏電阻又稱光導管。
http://www.lxdcn.com/Chinese/chan_pin_xin_xi/chan_pin_xin_xi_zi_ye_mian/cds_photoconctive_cells/cds_photoconctive_cells_03.html
無論是對可見光的光線的感應(Digital Operation)還是對可見光光線的測量（analog operation ）.CdS光敏電阻都可以提供許多非常優秀的解決方案。並且是一款成本非常經濟的產品，他的特點和功能可以概括如下：
它是一款低成本的近紅外可見光探測的光電元件。
封裝形式多樣化，有環氧樹脂封裝、金屬殼玻璃封裝(真空封裝)
在非常低的照度（全暗0 Lux）和瞬時強光（照明燈光強度）的切換時，具有非常高的反應速度。
體積小，最小體直徑可達￠3mm,最大體積也只有￠25mm.
可提供最大工作電壓在150至400V的產品，並適用於120/240V交流電路上操作。
易於使用在DC和AC電路-光敏電阻隨光的變化而變化。
對光的可見光感應的種類很多，例如LED光源、霓虹燈、白熾燈、日光燈、激光器、火源、陽光等。
產品技術指標可根據客戶要求提供相應的解決方案。
簡單地說，該產品具有環氧樹脂封裝 、反應速度快、 體積小 、靈敏度高、 可靠性好 、光譜特性等特點。
http://www.lxdcn.com/Chinese/chan_pin_xin_xi/chan_pin_xin_xi_zi_ye_mian/cds_photoconctive_cells/xing_neng_te_dian_cds_photoconctive_cells_gong_zuo_yuan_li.html

光電二極體是將光信號變成電信號的半導體器件。它的核心部分也是一個PN結，和普通二極體相比，在結構上不同的是，為了便於接受入射光照，PN結面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結的結深很淺，一般小於1微米。 光電二極體是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很小（一般小於0.1微安），稱為暗電流。當有光照時，攜帶能量的光子進入PN結後，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產生電子---空穴對，稱為光生載流子。 它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為「光電導」。光電二極體在一般照度的光線照射下，所產生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。 光電二極體、光電三極體是電子電路中廣泛採用的光敏器件。光電二極體和普通二極體一樣具有一個PN結，不同之處是在光電二極體的外殼上有一個透明的窗口以接收光線照射，實現光電轉換，在電路圖中文字元號一般為VD。光電三極體除具有光電轉換的功能外，還具有放大功能，在電路圖中文字元號一般為VT。光電三極體因輸入信號為光信號，所以通常只有集電極和發射極兩個引腳線。同光電二極體一樣，光電三極體外殼也有一個透明窗口，以接收光線照射。
http://www.lxdcn.com/Chinese/chan_pin_xin_xi/chan_pin_xin_xi_zi_ye_mian/Si_Photodiode/Si_Photodiode_02.html

F. 用光敏二極體和三極體怎樣製作光控開關，求電路圖

左圖是光觸發，右圖是暗觸發，

LDR 光敏電阻，P1調校觸發光度，

三極體 8050 9013都應該可以。

G. 光敏二極體使用時應如何接入電路

應該接入初級放大電路的偏置電路的臨界點，這樣可以提高靈敏度。

光敏二極體與普通光敏二極體一樣，它的PN結具有單向導電性，因此，光敏二極體工作時應加上反向電壓，當無光照時，電路中也有很小的反向飽和漏電流，一般為(稱為暗電流)。

此時相當於光敏二極體截止;當有光照射時，PN結附近受光子的轟擊，半導體內被束縛的價電子吸收光子能量而被擊發產生電子一空穴對。

(7)光敏二極體應用電路擴展閱讀：

光敏二極體這些載流子的數目，對於多數載流子影響不大，但對P區和N區的少數載流子來說，則會使少數載流子的濃度大大提高。

在反向電壓作用下，反向飽和漏電流大大增加，形成光電流，該光電流隨入射光強度的變化而相應變化。

光電流通過負載RL時，在電阻兩端將得到隨入射光變化的電壓信號。光敏二極體就是這樣完成電功能轉換的。

H. 光敏二極體組成的光控電路工作原理是

光敏二極體工抄作時加有反向電壓襲，沒有光照時，其反向電阻很大，只有很微弱的反向飽和電流（暗電池）。當有光照時，就會產生很大的反向電流（亮電流），光照越強，該亮電流就越大。光敏二極體是一種光電轉換二極體，所以又叫光電二極體。 測量光敏二極體時，先用黑紙或黑布遮住光敏二極體的光信號接收窗口，然後用萬用表的R×1k檔其正、反向電阻。正常時，正向電阻值在10~20kΩ之間，反向電阻值為∞（無窮大）。 再去掉黑紙或黑布，使其光信號接收窗口對准光源，正常時正、反向電阻值均會變小，阻值變化越大，說明該光敏二極體的靈敏度越高。

I. 用光敏二極體來做電路

供參考：

J. 光敏二極體與一般二極體的區別是什麼在電路中應如何連接

光敏二極體有很多種型號我介紹兩種
1、以自然光為觸發條件，這個簡單，他只有兩根管專腳，你可以把它屬想像成一個開關，串聯在電路里，有光它就導通無光就關斷，注意連接方向，與普通二極體安裝方向相同
2、需要12V、5V電源激發的光敏二極體，這種使用最多，一般有四根管腳，分兩組。一般在二極體上有個紅點標注，有紅點的是激發端。
一組兩根接12V、5V直流電源（控制迴路），另一組兩根接驅動電路，只要控制電路導通，驅動電路就導通，這種二極體的好處是，輸入與輸出間阻抗高，沒有干擾
你最好把你使用的光敏二極體型號發過來，樣子，有幾根管腳之類的，才好具體情況具體分析