光敏三極體

敏極管（transistor）和普通三極體相似，也有電流（Current）放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時也受光輻射的控制。通常基極不引出，但一些光敏三極體的基極有引出，用於溫度補償（Temperature compensation）和附加控制等作用。

具敏 輻射，形流，產流基極射極，集極β倍號流。材料制敏極管具譜，光敏二極體相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。

晶體三極體，半導基元器件，具流，核元件。極管塊半導基片制距近，塊半導，基區，側射區集區，排列式，圖區引極，基極射極集極。射區基區射，集區基區集極。基區薄，射區較厚，雜質濃，型極管射區"射"空穴，移流致，故射極箭；NPN型三極體發射區"發射"的是自由電子，其移動方向與電流方向相反，故發射極箭頭向外。發射極箭頭向外。發射極箭頭指向也是PN結在正向電壓下的導通方向。硅晶體三極體和鍺晶體三極體都有PNP型和NPN型兩種類型。半導體就像一個開關，可以通過導通與截止來控制電路。

半導體通過添加一部分微量元素會使其特性發生翻天覆地的變化。光敏晶體管就是一種重要的衍生物。視覺是人體最重要的感覺，因此，我覺得通過光來控制電路真是太精妙了，而光敏的二極體三極體恰好就完成這個任務。因為光敏三極體由於還具有放大作用，因此應用比二極體更加廣泛。光敏三極體用於測量光亮度，經常與發光二極體配合使用作為信號接收裝置。

光敏三極體與光敏二極體不同的是有兩個背對相接的PN結。與普通三極體相似的是，它也有電流增益。需要指出的是，因光敏三極體無須電參量控制，所以一般沒有基極引出線，只有集電極C和發射極e兩個引腳，而且外形和光敏二極體極為相似，很難區別開，需認真看清管殼外緣標註的型號，以免混淆。

一 測量光亮度

在教室圖書館，很多時候日光燈白天也亮著，在宿舍裡面，日光燈經常是晝夜不息，同學們對這種浪費已經麻木不仁了。有的同學早晨去教室，雖然教室很明亮但還要開燈，雖然一盞日光燈不會浪費多少資源，但積少成多，浪費就是很大了。因此，我們可以在教室安裝一個控制電路，當亮度達到一定程度的時候，使得教室裡面和宿舍裡面日光燈將無法啟動。我們可以利用光敏三極體附加電磁繼電器來完成這個電路。採光點的選取是一個關鍵，因為並不是每一個教室的明亮程度都是相同的，我們可以採用多點取樣來達到這個要求。例如在20個教室中都安放光敏三極體，我們可以設置，如果他們全部或者大部分亮度都很高，那麼，日光燈就無法正常啟動，達到節約能源的目的。還有一種情況，就是如果有一天天空布滿了烏雲，亮度不夠，那麼日光燈可以開啟了。但是不久雲開霧散，天氣放晴，日光燈不會自動關閉。同樣造成很大浪費。可以在採光點所在的教室外面再安裝一個採光點，當室內外強度的差值縮小到一定範圍是，我們可以認為日光燈的作用可以忽略了，日光燈就會自動關閉。另外一種情況，如果教室外面正下雨，教室裡面日光燈亮著，此時窗外一個閃電，使得外面很亮，日光燈就關閉了，這會造成麻煩。因此要避免這種問題。方法就是在電路中安裝計數器，使得亮度差維持一定時間才可以使日光燈強制關閉。綜上所述，我們可以利用光敏三極體設計一個電路，使得日光燈無法正常啟動或者被強制關閉從而達到節約能源的目的。當然，這種方法的可行性從現在看並不是很高，電路要改裝費用可能很高都會影響實施。不過我認為的確可以通過光敏三極體的特性來得到節約的目的。

二 光電隔離

光敏三極體的另一個作用是傳輸信號，光耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極體（LED），使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由於光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的介面器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。光耦合器的主要優點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代發展起來產新型器件，現已廣泛用於電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈衝放大電路、數字儀錶、遠距離信號傳輸、脈衝放大、固態繼電器(SSR)、儀器儀錶、通信設備及微機介面中。在單片開關電源中，利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路，通過調節控制端電流來改變占空比，達到精密穩壓目的。光耦合器工作原理 用於傳遞模擬信號的光耦合器的發光器件為二極體、光接收器為光敏三極體。當有電流通過發光二極體時，便形成一個光源，該光源照射到光敏三極體表面上，使光敏三極體產生集電極電流，該電流的大小與光照的強弱，亦即流過二極體的正向電流的大小成正比。由於光耦合器的輸入端和輸出端之間通過光信號來傳輸，因而兩部分之間在電氣上完全隔離，沒有電信號的反饋和干擾，故性能穩定，抗干擾能力強。發光管和光敏管之間的耦合電容小（2pf左右）、耐壓高(2.5KV左右)，故共模抑制比很高。輸入和輸出間的電隔離度取決於兩部分供電電源間的絕緣電阻。此外，因其輸入電阻小（約10Ω），對高內阻源的雜訊相當於被短接。因此，由光耦合器構成的模擬信號隔離電路具有優良的電氣性能。

三 非接觸測量轉速

轉矩感測器在旋轉軸上安裝著60條齒縫的測速輪，在感測器外殼上安裝的一隻由發光二極體及光敏三極體組成的槽型光電開關架，測速輪的每一個齒將發光二極體的光線遮擋住時，光敏三極體就輸出一個高電平，當光線通過齒縫射到光敏管的窗口時，光敏管就輸出一個低電平，旋轉軸每轉一圈就可得到60個脈衝，因此，每秒鐘檢測到的脈衝數恰好等於每分鐘的轉速值。光敏三極體和普通三極體的結構相類似。不同之處是光敏三極體必須有一個對光敏感的PN結作為感光面，一般用集電結作為受光結，因此，光敏二極體實質上是一種相當於在基極和集電極之間接有光敏二極體的普通二極體。

1、共模抑制比很高在光電耦合器內部，由於發光管和受光器之間的耦合電容很小（2pF以內）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。

2、輸出特性 光電耦合器的輸出特性是指在一定的發光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關係，當IF=0時，發光二極體不發光，此時的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當IF>0時，在一定的IF作用下，所對應的IC基本上與VCE無關。IC與IF之間的變化成線性關係，用半導體管特性圖示儀測出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極體輸出特性相似。

3、光電耦合器可作為線性耦合器使用。在發光二極體上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發光二極體上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。光電耦合器也可工作於開關狀態，傳輸脈衝信號。在傳輸脈衝信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間，不同結構的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。