光电子接收器的工作原理及应用领域解析

（1）光敏二极管 光敏二极管大多由硅制成。在工作中，光敏二极管是接在截止方向。无照明时，只有很小的，如几μA的小电流流动；在照明时，则有几mA的大电流流动。光敏二极管可用作光栅。

（2）光敏电阻 图9-66所示和表9-26中所列的光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化。对此把半导体材料如硫化镉（Cds）蒸发到载体（如玻璃）上，然后安装到壳体中。光敏电阻用于图9-67所示的晨昏电路中。

图9-66 RPY64型光敏电阻特性曲线族

图9-67 简单的晨昏开关电路

表9-26 光敏电阻

计算例题：

把一个RPY64光敏电阻经负载电阻R₁=5.6kΩ接到20V电压上并以1000lx的光照强度工作（图9-66），问电阻R₁上的电压为多大？

解：

1.画出5.6kΩ的负载直线。

2.由图9-66所示的特性曲线得出

U_B1=8V(www.xing528.com)

U_R1=U_b-U_B1=20V-8V=12V

（3）光电池 光电池在照射时产生一个0.4V的电压。带有金属半导体触点的光电池是由在其上蒸发了一极薄金层的薄的P型半导体组成。在半导体与盖电极之间形成产生电压的PN结。光电阻用于在光控制和光调节时的光测量。

图9-68 太阳电池的部分视图

（4）太阳电池 图9-68所示的太阳电池是与光电池一样，能把光照直接转变为电能的半导体器件。

太阳电池是由1mm厚的硅半导体板组成。在太阳电池的表面通过玻璃基质而使之免受环境影响。可以从太阳电池上、下侧的电极获得直流电压。目前太阳电池只能把照射在上面光线中很小一部分（约17%）转变为电能。

太阳电池的应用。如图9-69所示，用太阳电池作为电压源的使用范例很多，从用于太阳能袖珍计算器到供电可达千瓦级别的用电器。电池的功率取决于太阳电池的尺寸、效率以及太阳的照射量。如一个100cm²面积的太阳电池在太阳照射时能获取的功率为1.5W，电压约0.5V及电流约3A。

（5）光敏晶体管 光敏晶体管是一种具有几mm²通光孔的硅晶体管。光照射在基极-发射极区（表9-27）。光敏晶体管的工作原理类似一个装有放大器的光敏二极管。光敏晶体管的光灵敏度是光敏二极管的100～500倍。光通过通光孔射入，于是PN结释放出载流子，并由此提高了集电极-发射极区的导电性。光敏晶体管导电好。

图9-69 有蓄电池的太阳电池

表9-27 光敏晶体管

高的敏感性可以以开放的基极工作。由此便有无基极接线的光敏晶体管。