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国产的光敏二极管中最常用的有2CU型、2DU型、HPD型。进口的有夏普SPD型、SBC型、BS型、PD型等。表1、表2、表3是部分国产光敏二极管主要参数。表4是部分国外产光敏二极管的主要参数。 表1部分2CU型光敏二极管主要参数 表2部分 2CU79、 2CU80 光敏二极管主要参数 表3部分 2DU 型光敏二极管主要参数 表4部分国外产光敏二极管主要参数 光敏二极管的种类很多,而且参数相差较大,选用时要根据电路的要求。首先确定好选用什么类别的,再确定什么型号的,最后再从同型号中选用参数满足电路要求的光敏二极管。
2CU型硅光敏二极管大都为全密封外壳封装,顶端有透镜或平板玻璃窗口。2CU型硅光敏二极管主要用于光的接收及光电转换的自动控制仪、触发器、光电糯合、编码器、译码器、特性识别电路、过程控制电路及激光接收电路等。 而2CU101/201型硅光敏二极管主要用于光纤通信的光信号接收。ZCU型硅光敏二极管的主要特性参数见表, 表:2CU型硅光敏二极管主要特性参数
本文所应用到的相关器件资料:ISO100 如图所示为由ISO100构成的双通道隔离单极性光敏二极管放大电路。电路中的信号通道和电源
              新日本无线日前成功开发出一种名为“NJL6202R-1”、可对半导体激光器的光功率波动做出快速响应的光敏二极管,2005年1月开始量产。其用途是在刻录速度达16倍速的DVD录像机配备的激光头中,检查半导体激光器的光功率。建立时间(settling time,半导体激光器由开通向关闭切换时,光敏二极管的输出电流值下降到打开状态的1%所需的时间)标准情况下仅3ns(施加电压为2.5V)。此次开发的光敏二极管由关闭向开通切换时,输出电流升至最高值99%以上的时间也为 3ns。其他公司的产品以及新日本无线的老产品,稳定时间约为5ns左右。 据新日本无线称,某些著名产品厂商对激光器的检查装置所要求的稳定时间为10ns,过去的光敏二极管即可满足此要求。法这,刻录光盘时为了减少错误发生率,有些产品厂商及激光头厂商则强烈要求进一步缩短稳定时间。此次开发的产品即可支持波长650nm的 DVD用激光,还支持波长780mm的CD用激光。响应特性对任何波长的激光都一样。 此次开发的光敏二极管与老产品一样也使用硅材料,采用由p层与n层夹入不搀杂的i层的结构。这部分将作为活性区,检测照射光。为了改善响应特性,此次提高了p层与n层的杂质浓度。这样一来,在i层以外的区域就不会因光照而产生电流。过去,由于i 层周围的很大一部分区域有电流产生,因此就延长了稳定时间。 受光面尺寸为0.7mm×0.7mm。封装尺寸为1.8mm×3.6mm×
              新日本无线日前成功开发出一种名为“NJL6202R-1”、可对半导体激光器的光功率波动做出快速响应的光敏二极管,2005年1月开始量产。其用途是在刻录速度达16倍速的DVD录像机配备的激光头中,检查半导体激光器的光功率。建立时间(settling time,半导体激光器由开通向关闭切换时,光敏二极管的输出电流值下降到打开状态的1%所需的时间)标准情况下仅3ns(施加电压为2.5V)。此次开发的光敏二极管由关闭向开通切换时,输出电流升至最高值99%以上的时间也为3ns。其他公司的产品以及新日本无线的老产品,稳定时间约为5ns左右。据新日本无线称,某些著名产品厂商对激光器的检查装置所要求的稳定时间为10ns,过去的光敏二极管即可满足此要求。法这,刻录光盘时为了减少错误发生率,有些产品厂商及激光头厂商则强烈要求进一步缩短稳定时间。此次开发的产品即可支持波长650nm的DVD用激光,还支持波长780mm的CD用激光。响应特性对任何波长的激光都一样。 此次开发的光敏二极管与老产品一样也使用硅材料,采用由p层与n层夹入不搀杂的i层的结构。这部分将作为活性区,检测照射光。为了改善响应特性,此次提高了p层与n层的杂质浓度。这样一来,在i层以外的区域就不会因光照而产生电流。过去,由于i层周围的很大一部分区域有电流产生,因此就延长了稳定时间。 受光面尺寸为0.7mm×0.7mm。封装尺寸为1.8mm×3.6mm×1.16m
本文所应用到的相关器件资料:3DG201 KD-9561 如图所示为光敏二极管组成的防盗报警器电路。该报警器装在抽屉里。夜晚小偷打开你的抽屉时,防盗器就会发出响亮的“呜-呜-”报警声使小偷不敢轻易下手。光敏二极管VD、晶体管VT1和电阻R1组成了光控开关;集成电路IC、晶体管VT2和扬声器YD组成了报警电路。IC选用KD-9561型四声模拟报警音响集成块。VT1和VT2选用3DG201硅三极管,它们的β值大于60即可。VD选用2CU型光敏二极管。R1和R2选用1W碳膜电阻。YD选用2.5英寸电动扬声器,阻抗为8Ω。电源选用3节5号干电池。K选用小型自复位常闭触点按钮开关。
本文所应用到的相关器件资料:3DG6 如图所示,(a)图为光敏二极管组成的光信号放大电路;(b)图为光敏二极管组成的开关电路。
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一、光敏二极管光敏二极管是一种PN结型光电器件,又称BZW06-15光电二极管,具有单向导电性,可将光信号转换为电信号探测器件。PN结合反向电压,在光照下反向导通,光敏二极管所用材料一般为硅。如下图是光敏二极管的形状结构和符号。一般有光敏二极管ZDU型和ZCU两种类型。一般常用的是ZCU型,它是全密封、金属外壳、顶部有玻璃窗口。光敏二极管具有体积小、重量轻、使用寿命长、灵敏度高等特点。光敏二极管的主要参数①工作电压最高Umax:光敏二极管的反向电流不超过0.lμA反向最高电压值。②光电流IL:当光敏二极管受到一定光照时,加上正常反向工作电压时的电流值。③暗电流ID:光敏二极管在正常工作电压下会增加反向泄漏,无光照。④响应时间Tr:光敏二极管将光信号转换为电信号所需的时间。⑤光敏:表示光敏二极管对光敏。光敏二极管的应用有光敏二极管PN结型、PIN结型、雪崩型和肖特基结型有四种类型,其中硅材料制成的雪崩型和肖特基结型应用广泛。PN光敏二极管的结型。光敏二极管主要用于自动控制。例如,光耦合、光读出装置、红外遥控装置、红外防盗、路灯自动控制、过程控制、编码器、译码器等。检测光敏二极管①光敏二极管引脚的区别通常可以通过直接检查光敏二极管引脚的长度来区分:引脚的长度为正极(P极端),短引脚为负极(N极)②对于有色点或管键标记的管道,靠近标记的一只脚是正极,另一只脚是负极。③用万用表的区别方法是将万用表置于Rx1k挡,用挡板挡住管子的受光窗口,用红、黑表笔对调测出两次阻值,其阻值较大的一次测量中(反向阻值),红表笔所接的引脚为正极,黑表笔所接的引脚为负极。二、光敏三极管光敏三极管的结构与普通
日前,VishayIntertechnology,Inc.(NYSE股市代号:VSH)宣布,发布业内首款用于调制由分立光敏二极管接收的红外遥控信号的解调IC---VSOP383..和VSOP584..,扩大其光电子产品组合。VSOP383..和VSOP584..系列产品采用小尺寸的2mmx2mmx0.76mmQFN封装,能够处理连续的数据传输,具有宽电源电压和低供电电流的特点。Vishay的标准遥控接收器是将光敏二极管和信号调制IC装配在同一封装内。VSOP383..和VSOP584..是把信号调制IC与光敏二极管分开,单独SMV1213-001LF封装于QFN封装里,为各种应用提供了极大的灵活性。例如,可以采用多个光敏二极管对准不同方向来实现超宽空间接收信号的系统,光敏管还可以采用可满足特殊要求的封装,或是接收非传统波长,例如蓝光,用于水下作业或可见光通信。VSOP383..和VSOP584..使用CMOS技术制造,具有一个用于36kHZ~38kHZ载波频率的窄带滤波器和智能自动增益控制(AGC),能够抑制荧光灯和其他干扰光源发出的扰动。器件对电源电压的纹波和噪声不敏感。VSOP383..和VSOP584..可采用2.7V~5.5V电源供电,VSOP383..的供电电流为0.35mA,VSOP584..的供电电流为0.85mA。这两款器件符合RoHS,可在-25℃~+85℃温度下工作。VSOP383..和VSOP584..现可提供样品,并已实现量产。
光敏二极管的种类很多,而且参数相差较大,选用时要根据电路的要求。首先确定好选用什么类别的,再确定什么型号的,最后再从同型号中选用参数满足电路要求的光敏二极管。国产的光敏二极管中最常用约有2CU型、2DU型、HPD型。进口的有夏普SPD型、SBC型、BS型、PD型等。
光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件。光敏二极管的电路符号、外形见图1所示。其封装有金封和塑封两种(即圆柱形和扁方形)。有的光敏二极管为了提高其稳定性,还外加了一个屏蔽接地脚,外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压,其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下,产生的光电流并不相同,但有一最大值。不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下,所产生的光电流最大值也不相同,且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图2的曲线①、②分别是光敏二极管NDL3200、NDL5800C的光谱响应特性曲线。由图可看出,它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区,其中二极管NDL3200的光谱响应值最大。 由于光敏二极管的基本结构也是一个PN结,故其检测方法也与普通二极管相同,其测得的正、反向电阻也类似于普通二极管,但在测反向电阻遇光照时,阻值会明显减小,否则说明管子已损坏。附表给出部分光敏二极管的主要参数,供参考。 光敏二极管构成的路灯自动控制电路。其原理是:白天受光照时光敏二极管反向电阻减小,足以使复合管(Q1、Q2)饱和导通的电流注入复合管基极,于是Q1、Q2饱和导通→继电器J得电→常闭触头被吸下→路灯供电回路被切断→灯泡熄灭。天黑时因光照很小→光敏二极管VD反向电阻大增→Q1、Q2退出饱和而截止→J失电→常闭触头复位→电灯供电回路接通→路灯点亮。
“希望蓝光光盘和HDDVD新一代光盘装置还能刻录和播放DVD与CD类型的光盘。”有这种想法的产品厂商特别多。但是,要利用1个激光头实现此目标,确实非常困难。新一代光盘在光源方面均使用波长405nm左右的蓝紫色激光器,而DVD则使用波长约650nm的红色激光器,CD则使用波长约780nm的近红外激光器,因此必须要有分别支持3种波长的元件,由此一来激光头就会极为复杂。 如今非常活跃的开发活动就是利用一个光学系统元件实现对3种波长的支持。比如半导体激光器,可利用一个罐装输出3种波长、即3波长激光器的开发已经很盛行了。但在受光元件领域,几乎还都是使用一个支持蓝紫色光的光敏二极管,和一个接收红色光与红外光的光敏二极管。 新日本无线此次试制成功了可支持蓝紫、红色、红外3种波长的光敏二极管。正在截止2004年10月9日结束、于日本幕张MESSE会展中心举办的“CEATECJAPAN2004”上展出。尽管还没有为用于激光头而完成受光面的分割及外部电路的集成等工作,不过如果能够通过进一步开发,在受光元件方面实现1个元件支持3种波长的目标,就能缩小激光头的尺寸。投产时间尚未确定。 试制品的受光灵敏度方面,逆向电压为+2.5V时,对波长405nm的蓝紫色光为0.28A/W,波长650nm的红色光为0.43A/W,波长780nm的红外光为0.44A/W(均为标准值)。通过对光敏二极管芯片的PN结进行改进,不仅提高了对3种波长的受光灵敏度,还降低了受光灵敏度的波长依赖特性(见图2)。采用树脂封装。经过这些处理,将外形尺寸缩小到了3.6mm×1.8mm×1.16mm,比使用陶瓷封装小。
新日本无线日前成功开发出一种名为“NJL6202R-1”、可对半导体激光器的光功率波动做出快速响应的光敏二极管,2005年1月开始量产。其用途是在刻录速度达16倍速的DVD录像机配备的激光头中,检查半导体激光器的光功率。建立时间(settlingtime,半导体激光器由开通向关闭切换时,光敏二极管的输出电流值下降到打开状态的1%所需的时间)标准情况下仅3ns(施加电压为2.5V)。 此次开发的光敏二极管由关闭向开通切换时,输出电流升至最高值99%以上的时间也为3ns。其他公司的产品以及新日本无线的老产品,稳定时间约为5ns左右。据新日本无线称,某些著名产品厂商对激光器的检查装置所要求的稳定时间为10ns,过去的光敏二极管即可满足此要求。法这,刻录光盘时为了减少错误发生率,有些产品厂商及激光头厂商则强烈要求进一步缩短稳定时间。此次开发的产品即可支持波长650nm的DVD用激光,还支持波长780mm的CD用激光。 响应特性对任何波长的激光都一样。此次开发的光敏二极管与老产品一样也使用硅材料,采用由p层与n层夹入不搀杂的i层的结构。这部分将作为活性区,检测照射光。为了改善响应特性,此次提高了p层与n层的杂质浓度。这样一来,在i层以外的区域就不会因光照而产生电流。过去,由于i层周围的很大一部分区域有电流产生,因此就延长了稳定时间。受光面尺寸为0.7mm×0.7mm。封装尺寸为1.8mm×3.6mm×1.16mm。样品价格为80日元。除此次的产品以外,还准备提供受光面为1.0mm×1.0mm的“NJL6201R-1”。该品种的标准稳定时间为5ns。封装尺寸和样品价格和NJL6202R-
新日本无线日前成功开发出一种名为“NJL6202R-1”、可对半导体激光器的光功率波动做出快速响应的光敏二极管,2005年1月开始量产。其用途是在刻录速度达16倍速的DVD录像机配备的激光头中,检查半导体激光器的光功率。建立时间(settlingtime,半导体激光器由开通向关闭切换时,光敏二极管的输出电流值下降到打开状态的1%所需的时间)标准情况下仅3ns(施加电压为2.5V)。此次开发的光敏二极管由关闭向开通切换时,输出电流升至最高值99%以上的时间也为3ns。其他公司的产品以及新日本无线的老产品,稳定时间约为5ns左右。 据新日本无线称,某些著名产品厂商对激光器的检查装置所要求的稳定时间为10ns,过去的光敏二极管即可满足此要求。法这,刻录光盘时为了减少错误发生率,有些产品厂商及激光头厂商则强烈要求进一步缩短稳定时间。此次开发的产品即可支持波长650nm的DVD用激光,还支持波长780mm的CD用激光。响应特性对任何波长的激光都一样。 此次开发的光敏二极管与老产品一样也使用硅材料,采用由p层与n层夹入不搀杂的i层的结构。这部分将作为活性区,检测照射光。为了改善响应特性,此次提高了p层与n层的杂质浓度。这样一来,在i层以外的区域就不会因光照而产生电流。过去,由于i层周围的很大一部分区域有电流产生,因此就延长了稳定时间。 受光面尺寸为0.7mm×0.7mm。封装尺寸为1.8mm×3.6mm×1.16mm。样品价格为80日元。除此次的产品以外,还准备提供受光面为1.0mm×1.0mm的“NJL6201R-1”。该品种的标准稳定时间为5ns。封装尺寸和样品价格和NJL6202R
新日本无线日前成功开发出一种名为“NJL6202R-1”、可对半导体激光器的光功率波动做出快速响应的光敏二极管,2005年1月开始量产。其用途是在刻录速度达16倍速的DVD录像机配备的激光头中,检查半导体激光器的光功率。建立时间(settling time,半导体激光器由开通向关闭切换时,光敏二极管的输出电流值下降到打开状态的1%所需的时间)标准情况下仅3ns(施加电压为2.5V)。此次开发的光敏二极管由关闭向开通切换时,输出电流升至最高值99%以上的时间也为 3ns。其他公司的产品以及新日本无线的老产品,稳定时间约为5ns左右。 据新日本无线称,某些著名产品厂商对激光器的检查装置所要求的稳定时间为10ns,过去的光敏二极管即可满足此要求。法这,刻录光盘时为了减少错误发生率,有些产品厂商及激光头厂商则强烈要求进一步缩短稳定时间。此次开发的产品即可支持波长650nm的 DVD用激光,还支持波长780mm的CD用激光。响应特性对任何波长的激光都一样。 此次开发的光敏二极管与老产品一样也使用硅材料,采用由p层与n层夹入不搀杂的i层的结构。这部分将作为活性区,检测照射光。为了改善响应特性,此次提高了p层与n层的杂质浓度。这样一来,在i层以外的区域就不会因光照而产生电流。过去,由于i 层周围的很大一部分区域有电流产生,因此就延长了稳定时间。 受光面尺寸为0.7mm×0.7mm。封装尺寸为1.8mm×3.6mm× 1.16mm。样品价格为80日元。除此次的产品以外,还准备提供受光面为1.0mm×1.0mm的“NJL6201R-1”。该品种的标准稳定时间为5ns。封装尺寸和样品价格和N
光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件,与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好,可靠性好、体积小、使用方便等优。 一、光敏二极管 1.结构特点与符号 光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件,但在结构上有其特殊的地方。 光敏二极管在电路中的符号如图Z0129所示。光敏二极管使用时要反向接入电路中,即正极接电源负极,负极接电源正极。 2.光电转换原理 根据PN结反向特性可知,在一定反向电压范围内,反向电流很小且处于饱和状态。此时,如果无光照射PN结,则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限,反向饱和电流保持不变,在光敏二极管中称为暗电流。当有光照射PN结时,结内将产生附加的大量电子空穴对(称之为光生载流子),使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增,此时的反向电流称为光电流。不同波长的光(兰光、红光、红外光)在光敏二极管的不同区域被吸收形成光电流。被表面P型扩散层所吸收的主要是波长较短的兰光,在这一区域,因光照产生的光生载流子(电子),一旦漂移到耗尽层界面,就会在结电场作用下,被拉向N区,形成部分光电流;彼长较长的红光,将透过P型层在耗尽层激发出电子一空穴对,这些新生的电子和空穴载流子也会在结电场作用下,分别到达N区和P区,形成光电流。波长更长的红外光,将透过P型层和耗尽层,直接被N区吸收。在N区内因光照产生的光生载流子(空穴)一旦漂移到耗尽区界面,就会在结电场作用下被拉向P区,形成光电流。因此,光照射时,流过PN结的光电流应是三部分光电流之和。 二、光敏三极管 光敏三极管和普通三极管的结构相类似。不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为
光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件。光敏二极管的电路符号、外形见图1所示。其封装有金封和塑封两种(即圆柱形和扁方形)。有的光敏二极管为了提高其稳定性,还外加了一个屏蔽接地脚,外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压,其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下,产生的光电流并不相同,但有一最大值。不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下,所产生的光电流最大值也不相同,且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图2的曲线①、②分别是光敏二极管NDL3200、NDL5800C的光谱响应特性曲线。由图可看出,它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区,其中二极管NDL3200的光谱响应值最大。 由于光敏二极管的基本结构也是一个PN结,故其检测方法也与普通二极管相同,其测得的正、反向电阻也类似于普通二极管,但在测反向电阻遇光照时,阻值会明显减小,否则说明管子已损坏。附表给出部分光敏二极管的主要参数,供参考。 图3是用光敏二极管构成的路灯自动控制电路。其原理是:白天受光照时光敏二极管反向电阻减小,足以使复合管(Q1、Q2)饱和导通的电流注入复合管基极,于是Q1、Q2饱和导通→继电器J得电→常闭触头被吸下→路灯供电回路被切断→灯泡熄灭。天黑时因光照很小→光敏二极管VD反向电阻大增→Q1、Q2退出饱和而截止→J失电→常闭触头复位→电灯供电回路接通→路灯点亮。
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