光電二極管（Photo-Diode）和普通二極管一樣，也是由一個(gè)PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦?。但在電路中它不是作整流元件，而是把光信?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電傳感器件。為幫助大家深入了解，本文將對(duì)光電二極管和發(fā)光二極管的相關(guān)知識(shí)予以匯總。如果您對(duì)本文即將要涉及的內(nèi)容感興趣的話，那就繼續(xù)往下閱讀吧。光電二極管的概述光電二極管是一種將光轉(zhuǎn)換為電流的半導(dǎo)體器件，在 p（正）和 n（負(fù)）層之間，存在一個(gè)本征層。光電二極管接受光能作為輸入以產(chǎn)生電流。光電二極管也被稱為光電探測(cè)器，光電傳感器或光探測(cè)器。光電二極管工作在反向偏置條件下，即光電二極管的p-側(cè)與電池（或電源）的負(fù)極相連，n-側(cè)與電池的正極相連。典型的光電二極管材料是硅、鍺、磷化砷化銦鎵和砷化銦鎵。在內(nèi)部，光電二極管具有濾光器、內(nèi)置透鏡和表面區(qū)域。當(dāng)光電二極管的表面積增加時(shí)，會(huì)縮短響應(yīng)時(shí)間。很少有光電二極管看起來(lái)像發(fā)光二極管 (LED)。它有兩個(gè)終端，如下所示。較小的端子用作陰極，較長(zhǎng)的端子用作陽(yáng)極。深圳微安光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。全波段光電科技
二極管具有單向?qū)щ娦?，外加正向電壓在一定的值才?huì)存在電流，當(dāng)正向電壓達(dá)到一定值時(shí)，正向電流會(huì)隨著端電壓的增大而極速增大。我們一般稱產(chǎn)生正向電流的臨界電壓為開(kāi)啟 電壓。同理，當(dāng)反向施加電壓到一定的值時(shí)會(huì)使二極管擊穿，型號(hào)不同，二極管的擊穿電壓也不同，一般可以根據(jù)零部件的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，一般為幾十伏到幾千伏不等。當(dāng)反向施加的電壓小于擊穿的臨界值時(shí)，反向飽和電流為一定的值。3、二極管的種類1）穩(wěn)壓二極管也叫穩(wěn)壓管，由于反向擊穿時(shí)，在一定的電流范圍內(nèi)，端電壓保持在一個(gè)穩(wěn)定的值，因?yàn)榉€(wěn)壓特性故叫穩(wěn)壓管，一般運(yùn)用于穩(wěn)壓電源中。穩(wěn)壓管的主要參數(shù)有：穩(wěn)定電壓（反向擊穿電壓）、穩(wěn)定電流、額定功耗。在不超過(guò)額定功耗的情況下，電流增大，穩(wěn)壓效果增強(qiáng)。2）發(fā)光二極管，常見(jiàn)的是可見(jiàn)光的發(fā)光二極管，不同的材料可做成不同顏色的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕谕饧诱螂妷涸谝欢ǖ闹禃r(shí)二極管才能發(fā)光。發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電壓小，功耗小，壽命長(zhǎng)，可靠性高，故泛用于顯示電路中。3）光電二極管光能和電能的轉(zhuǎn)換，之前說(shuō)過(guò)的PN結(jié)的光敏特性來(lái)設(shè)計(jì)。廣州高精度光電發(fā)射管深圳高精度光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電轉(zhuǎn)換模塊是一種光電傳感器，其主要作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，它由光發(fā)射單元和光接收單元兩部分組成，光發(fā)射單元一般由發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器構(gòu)成，它能將電信號(hào)轉(zhuǎn)成光信號(hào)并傳輸?shù)揭欢ň嚯x內(nèi)的接收端，本文就來(lái)講解光電轉(zhuǎn)換模塊的作用以及原理。光電轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，或?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，這是它基本的作用，例如它可以將激光光束轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并通過(guò)電纜傳輸?shù)浇邮掌?，再轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)光纖通信。在光電轉(zhuǎn)換模塊中，光電二極管、光電倍增管或Avalanche型光電二極管等接收器件的功率較小，不能滿足實(shí)際工程中的使用要求，因此需要經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器進(jìn)行電路放大，從而增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度和靈敏度。
光電二極管的應(yīng)用光通信：光電二極管是光通信中的器件之一。在光通信系統(tǒng)中，光電二極管可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的檢測(cè)和放大，從而實(shí)現(xiàn)光通信的數(shù)據(jù)傳輸。光電子學(xué)：光電二極管也廣泛應(yīng)用于光電子學(xué)領(lǐng)域。例如光電倍增管、光電二極管陣列等，可以用于光譜分析、激光測(cè)距、光學(xué)成像等領(lǐng)域。光電檢測(cè)：光電二極管也可以用于光電檢測(cè)領(lǐng)域。例如氣體檢測(cè)、光電傳感器等，可以通過(guò)光電二極管對(duì)光線進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的識(shí)別和測(cè)量。照明：光電二極管還可以應(yīng)用于照明領(lǐng)域。例如太陽(yáng)能電池板、LED燈等，可以通過(guò)光電二極管將光能轉(zhuǎn)化為電能或者光源。從以上了解到，光電二極管具有高靈敏度、高速度、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光通信、光電子學(xué)、光譜分析等領(lǐng)域。重慶在線光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
向 pn 結(jié)施加反向偏置電壓會(huì)導(dǎo)致耗盡區(qū)變寬。這在光電二極管應(yīng)用的背景下有兩個(gè)有益的影響。首先，如上一篇文章所述，較寬的耗盡區(qū)會(huì)使光電二極管更敏感。因此，當(dāng)您想要產(chǎn)生與照度相關(guān)的更多輸出信號(hào)時(shí)，光電導(dǎo)模式是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。其次，較寬的耗盡區(qū)會(huì)降低光電二極管的結(jié)電容。在上面所示的電路中，反饋電阻和結(jié)電容（以及其他電容源）的存在限制了系統(tǒng)的閉環(huán)帶寬。與基本的 RC 低通濾波器一樣，減小電容會(huì)增加截止頻率。因此，光電導(dǎo)模式允許更寬的帶寬，并且當(dāng)您需要化檢測(cè)器響應(yīng)照度快速變化的能力時(shí)更可取。反向偏壓還擴(kuò)展了光電二極管的線性工作范圍。如果您擔(dān)心在高照度下保持測(cè)量，您可以使用光電導(dǎo)模式，然后根據(jù)您的系統(tǒng)要求選擇反向偏置電壓。但請(qǐng)記住，更多的反向偏壓也會(huì)增加暗電流。成都可見(jiàn)光光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。重慶濱松光電接收器
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當(dāng)一個(gè)電信號(hào)通過(guò)兩個(gè)光電二極管時(shí)，電容就會(huì)快速放電，兩個(gè)光電二極管就會(huì)發(fā)出噪聲信號(hào)，這就形成了雪崩效應(yīng)。當(dāng)這兩個(gè)光電二極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)恢復(fù)時(shí)，電容又會(huì)收縮，進(jìn)行了新的電信號(hào)的新的刺激，這樣就可以控制雪崩光電二極管的速度和準(zhǔn)確性。從外形和用途來(lái)看，雪崩光電二極管是一種PC端型的特殊光電探測(cè)器，但它的功能強(qiáng)大得多。它的特點(diǎn)包括：高速性能，可以快速捕獲容易破壞的脈沖，可以保護(hù)工程負(fù)載中的信號(hào)；高抗干擾性，能夠適應(yīng)較大的電磁干擾；自動(dòng)跳閘開(kāi)關(guān)，電路中有一個(gè)自動(dòng)跳閘開(kāi)關(guān)芯片可以將脈沖電壓快速掐斷；雪崩特性，在輸入信號(hào)電壓變化范圍內(nèi)，其開(kāi)關(guān)特性幾乎不受影響。全波段光電科技