發(fā)光二極管的部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為PN結(jié)。在些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子以光的形式釋放多余的能量，從而直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，因此不發(fā)光。當(dāng)它處于正工作狀態(tài)(即兩端加正電壓)，電流從陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)出從紫外線到其他不同顏色的光，光的強(qiáng)度與電流有關(guān)。發(fā)光二極管與光電二極管的區(qū)別普通二極管在反向電壓作用下處于截止?fàn)顟B(tài)，只能流過微弱的反向電流。光電二極管在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量使PN結(jié)面積相對(duì)較大，以便接收收入射光。光電二極管在反向電壓下工作。當(dāng)沒有光時(shí)，反向電流非常微弱，稱為暗電流;當(dāng)有光時(shí)，反向電流迅速增加到幾十個(gè)微安，稱為光電流。光的強(qiáng)度越大，反向電流就越大。光的變化會(huì)導(dǎo)致光電二極管的電流變化，從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，成為光電傳感器。四川納秒光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。四川紅外光電模塊
影響光電二極管系統(tǒng)的主要非理想情況稱為暗電流，因?yàn)榧词箾]有照明，電流也會(huì)流過光電二極管。流過二極管的總電流是暗電流和光電流的總和。如果這些強(qiáng)度產(chǎn)生的光電流大小與暗電流的大小相似，則暗電流將限制系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量低光強(qiáng)度的能力。這種運(yùn)算放大器電路稱為跨阻放大器 (TIA)。它專門用于將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流電壓比由反饋電阻RF的值決定。運(yùn)算放大器的同相輸入端接地，如果我們應(yīng)用虛擬短路假設(shè)，我們知道反相輸入端將始終處于大約 0 V。因此，光電二極管的陰極和陽極都保持在 0 V。我不相信“光伏”是這種基于運(yùn)算放大器的實(shí)現(xiàn)的完全準(zhǔn)確的名稱。我不認(rèn)為光電二極管的功能類似于通過光伏效應(yīng)產(chǎn)生電壓的太陽能電池。但是“光伏”是公認(rèn)的術(shù)語，不管我喜不喜歡?！傲闫媚Ｊ健备?，我認(rèn)為，因?yàn)槲覀兛梢栽诠夥蚬怆妼?dǎo)模式下使用相同的 TIA 和光電二極管，因此沒有反向偏置電壓是顯著的區(qū)別因素。深圳IV光電定制廣州IV光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電二極管的基本輸出是從陰極流過器件到陽極的電流，與照度大致成線性比例。（不過請(qǐng)記住，光電流的大小也受入射光波長(zhǎng)的影響——在下一篇文章中將對(duì)此進(jìn)行更多介紹。）光電流通過串聯(lián)電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓以進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)處理- 電壓放大器。光電流光電二極管的基本輸出是從陰極流過器件到陽極的電流，與照度大致成線性比例。（不過請(qǐng)記住，光電流的大小也受入射光波長(zhǎng)的影響——在下一篇文章中將對(duì)此進(jìn)行更多介紹。）光電流通過串聯(lián)電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓以進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)處理- 電壓放大器。光電二極管的光電流關(guān)系的細(xì)節(jié)將根據(jù)二極管的偏置條件而變化。這是光伏模式和光電導(dǎo)模式之間區(qū)別的本質(zhì)：在光伏實(shí)施中，光電二極管周圍的電路使陽極和陰極保持相同的電位；換句話說，二極管是零偏置的。在光電導(dǎo)實(shí)施中，光電二極管周圍的電路施加反向偏壓，這意味著陰極的電勢(shì)高于陽極。
兩個(gè)光電二極管之間的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以用一個(gè)偏置電容來加強(qiáng)兩個(gè)光電二極管之間的電壓比例。當(dāng)電容小于某個(gè)電壓時(shí)，這兩個(gè)光電二極管就會(huì)被壓成一個(gè)接觸，這個(gè)接觸就叫做雪崩，由此可以看出，這就是雪崩光電二極管的來源。當(dāng)一個(gè)電信號(hào)經(jīng)過兩個(gè)光電二極管的同一根輸入線時(shí)，兩個(gè)光電二極管的偏置電壓和信號(hào)的輸出電流可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)比度，有較大的截止電壓差。因此，雪崩光電二極管可以作為高速和高性能的光電門用于高速連接器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域。雪崩光電二極管具有高速、高抗干擾、高測(cè)試特性，可以快速捕捉工程負(fù)載中容易破壞的脈沖。重慶高速光電生產(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。四川電流電壓轉(zhuǎn)換光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。成都跨阻光電生產(chǎn)廠家
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雪崩光電二極管操作可以完全在耗盡模式下完成。但是，除了線性雪崩模式之外，它們還可以在蓋革模式下工作。在這種工作模式下，光電二極管可以在上述擊穿電壓下工作。目前正在推出另一種模式，即“亞蓋革模式”。在光纖通信 (OFC) 系統(tǒng)中，雪崩光電二極管通常用于弱信號(hào)的識(shí)別，但電路需要進(jìn)行足夠的優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)高信噪比 (S/N)。這里，SNR 是為了獲得完美的信噪比，量子效率應(yīng)該很高，因?yàn)檫@個(gè)值幾乎是最大值，所以大部分信號(hào)都被注意到了。雪崩光電二極管是高度靈敏、基于高速的二極管，它通過施加反向電壓來工作的內(nèi)部增益方法。與 PIN 型光電二極管相比，這些二極管測(cè)量低范圍光，因此用于需要高靈敏度不同的應(yīng)用中，如光距離測(cè)量和遠(yuǎn)距離光通信。四川紅外光電模塊
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