光電三極體

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更新時間: 2013-08-30

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光電三極體也是一種晶體管,它有三個電極。當光照強弱變化時,電極之
  間的電阻會隨之變化。
  光電三極體工作原理
  光電三極體是在光電二極體的基礎上發展起來的光電器件,它本身具有放大功能。常見的光電三極體外形如圖l所示,文字元號表示為VT或V。
  目前的光電三極體是採用硅材料製作而成的。這是由於硅元件較鍺元件有小得多的暗電流和較小的溫度係數。硅光電三極體是用N型硅單晶做成N—P—N結構的。管芯基區面積做得較大,發射區面積卻做得較小,入射光線主要被基區吸收。與光電二極體一樣,入射光在基區中激發出電子與空穴。在基區漂移場的作用下,電子被拉向集電區,而空穴被積聚在靠近發射區的一邊。由於空穴的積累而引起發射區勢壘的降低,其結果相當於在發射區兩端加上一個正向電壓,從而引起了倍率為β+1(相當於三極體共發射極電路中的電流增益)的電子注入,這就是硅光電三極體的工作原理。

光電三極體現已發展成為一類特殊的半導體隔離器件。它體積小、壽命長、無觸點、抗干擾、能隔離,並具有單向信號傳輸和容量連接等功能。
美、日兩國生產的以紅外發光三極體和光敏器件管組成的器件為主,該類器件大約佔整個美、日兩國生產的全部光電耦合器的60%左右。因為這種類型的器件不僅電流傳輸效率高(一般為7~30%),而且響應速度比較快(2~5μs),因而能夠滿足大多數應用場合要求。日本橫河電機公司用GaAsP紅外發光二極體作輸入端,PIN光電二極體作接收端製成的三種高速光電耦合器的絕緣電壓都在3000伏以上,其中5082—43610型超高速數字光電三極體和5082—4361型高共模抑制型光電三極體的響應速度均可達到10Mb/s,它們的電流傳輸效率高達60%以上。美國莫托羅拉公司生產的4N25、4N26、4N27型光電耦合器屬於三極體輸出型光電耦合器[2],這種光電耦合器具有很高的輸入、輸出絕緣性能,其頻率響應可達300kHz,而開關時間只有幾微秒。
    光電三極體在多種電子設備中的應用非常廣泛。隨著數字通信技術的迅速發展以及光隔離器和固體繼電器等自動控制部件在機械工業中應用的不斷擴大,特別是微處理機在各個領域中的應用推廣(有時一台微機上的用量可達十幾個甚至上百個)和產品性能的逐步提高,光電耦合器的應用市場將日益擴大,同時,其社會交流和經濟交流也一定會十分顯著。今後,光電三極體將向高速化、高性能,小體積,輕重量的方向發展。

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