8-2试述光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光电；特点？；答：原理:；1、光敏电阻是内光电效应器件，它是利用光电导效应；生电子―空穴对增加，阻值减小，电流增大；2、光敏二极管结构与一般二极管相似；直接受到光照射；很小，称为暗电流；当光照射在PN结上，使PN结附；处内电场作用下定向运动，形成光电流；不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导通状态；3、光敏晶体
8-2 试述光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光电池的工作原理，在实际应用时各有什么
1、光敏电阻是内光电效应器件，它是利用光电导效应。即当光敏电阻受到光照时，光
生电子―空穴对增加，阻值减小，电流增大。
2、光敏二极管结构与一般二极管相似。装在透明玻璃外壳中，PN结装在管的顶部，可
直接受到光照射。在电路中光敏二极管一般处于反向工作状态，在没有光照射时，反向电流
很小，称为暗电流；当光照射在PN结上，使PN结附近产生光生电子―空穴对，在PN结
处内电场作用下定向运动，形成光电流。光的照度越大，光电流越大。因此，光敏二极管在
不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导通状态。
3、光敏晶体管具有两个PN结，发射极一边做得很大，以扩大光的照射面积。当集电
极加上相对于发射极为正的电压而不接基极时，集电结就是反向偏压，当光照射在集电结时，
在结附近产生电子―空穴对，会有大量的电子流向集电极，形成输出电流，且集电极电流为
光电流的β倍，所以光敏晶体管有放大作用。
4、光电池是因为有较大面积的PN结，当光照射在PN结上时，在结的两端出现电动
势，从而成为电源。
1、光敏电阻的灵敏度与入射光波的波长有关系，而且初制成的光敏电阻由于电阻体与
其介质的作用还没有达到平衡，性能不稳定。需要在人工加温、光照及加负载情况下，性能
可达稳定。不过在稳定平衡之后光敏电阻的性能就变得很稳定了，而且光敏电阻使用寿命在
密封良好、使用合理的情况下几乎是无限长的
2、光敏二极管是在有光照时导通无光照时截止，在实际应用中药对光敏二极管的暗电
流进行补偿，否则会导致输出误差。
3、光敏三极管的频率特性受负载电阻的影响，减小负载电阻可以提高频率响应范围，
但输出电压响应也减小，另外，光敏三极管也需要对暗电流进行补偿。
4、与其他的原件都不同，光电池可以作为电源使用，而且硅光电池的价格便宜，转换
效率高，寿命长，适于接受红外光。
8-3光电耦合器分为哪两类？各有什么用途？
答：光电耦合器件可分为线型CCD图像传感器和面型CCD图像传感器两类。线型CCD
图像传感器可以直接接收一维光信息，但是不能直接讲而为图像先好转换为视频信号输出，
为了得到整个二维图像的视频信号，就必须使用扫描的方法，而民星CCD图像传感器主要
用于摄像机及测试技术。
8-6光在光纤中怎样传输的？对光纤及入射角有什么要求？
答;光在光纤中通过全反射传输，光的传播路径是一条折线，，由于光线入射到光纤中需
要满足在光纤中全反射的要求，所以光线的入射角要满足：
8-7光纤数值孔径NA的物理意义是什么？对NA的取值大小有什么样的要求？
答：光纤的数值孔径是表征光纤集光本领的一个重要参数，即反应光纤接受光量的多少。
一般希望有大的数值孔径，这样有利于提高耦合效率，但是数值孔径过大，会造成信号畸变，
所以要选择适当的数值孔径值，如石英光纤的数值孔径一般为0.2~0.4。
9-1简述气敏元件的工作原理。
答：电阻型半导体气敏传感器利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻
值变化而制成的。当半导体器件被加热到稳定状态，在气体接触半导体表面而被吸附时，被
吸附的分子先在表面物性自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉，另一部分残留分
子产生热分解而固定在吸附处（化学吸附）。当氧化型气体吸附到N型、还原型气体吸附到
P型半导体上时，半导体载流子减少，而使电阻值增大。当还原型气体吸附到N型、氧化型
气体吸附到P型半导体上时，则载流子增多，使半导体电阻值下降。气体浓度发生变化，
阻值也变化。据此，可从阻值的变化得知吸附气体的种类和浓度。
9-3什么叫做湿敏电阻？湿敏电阻有哪些类型？各有什么特点？
答：湿敏电阻是指能够感受外界湿度变化，并通过材料物理或化学性质变化将湿度转化
成相应的阻值变化的电阻。湿敏电阻可以分为氯化锂湿敏电阻和半导体陶瓷湿敏电阻两类。
氯化锂湿敏电阻的特点是滞后小，不受测试环境风速影响，检测精度达-5%~+5%，但其耐
热性能差，不能用于露点一下测量，器件性能往复性不理想，使用寿命短。陶瓷型传感器根
据材料来分种类繁多，各有各的有点和缺点，大多数的陶瓷传感器有很好的稳定性，有的还
不需要加热，而且可以做的体积很小。
9-4根据半导体色敏传感器的结构和等效电路，描述其工作原理。
答：等效电路图如下
2等效电路图
当光入射时，两个PN结间的势垒区中都有光子吸收，但是效果不同，在此，深结对
紫外光部分吸收系数大而红外部分吸收系数小，这类光波则主要在深结区吸收，因此深结的
那只光电管对红外光灵敏度高。这就说明在半导体中不同区域对不同的波长有不同的灵敏度，从而可以可以构成能辨别不同波长的色敏传感器。
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光敏元器件的工作原理
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【采购百科导读】：　　光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。
　　当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此
　　光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。
　　当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。 实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级， 亮电阻在几千欧以下。它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质，半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。
　　光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体光敏器件，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、光敏三极管工作原理
　　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结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏二极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。
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　　当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。 实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级， 亮电阻在几千欧以下。它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质，半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。
　　光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体光敏器件，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、光敏三极管工作原理
　　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结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏二极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。
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光敏二极管工作原理详解
光敏二极管，其实就是一种光探测器，它可以将光根据使用方式，转换成电流或者电压信号。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，但在结构上比较特殊。光敏二极管使用时必须反向接入电路中，即正极接电源负极，负极接电源正极。它的管芯通常使用一个具有光敏特征的PN结，PN结对光的变化非常敏感，具有单向导电性，而且当光强不同的时候会自动的改变电学特性，因此，可以利用光照强弱来改变电路中的电流。
发现好货FIND GOODS
&光敏二极管，就是我们通常所说的光电二极管，它是一种能够将光根据人们所要使用的方式，转换成电流或者电压信号的光探测器，简单来说它就是一种探测器。它的管芯通常使用一个具有光敏特征的PN结，PN结对光的变化非常敏感，具有单向导电性，而且当光强不同的时候会自动的改变电学特性，因此，可以利用光照强弱来改变电路中的电流。光敏二极管在使用上除了用做的方式之外还有很多其他的功能。今天我们就来了解一下二极管的工作原理，看看它是怎么为人们提供便利的。
光敏二极管-简介
&相信有很多的读者并不知道光敏二极管是什么物件。通常人们又将光敏二极管叫做光电二极管。它与半导体二极管在结构上是有很多类似的地方，它所使用的管芯是一个具有光敏特征的PN结，这种PN结具有单向导电性，因此它在工作的时候需加上反向电压，这样才更加的有用和安全。没有光照的时候，它有很小的饱和反向漏电流，也就是我们所说的暗电流。当受到光照的时候，里面的饱和反向漏增大，形成光电流,电流的强度随入射光强度的变化而变化。当光线照射到PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。一般利用光照强弱来改变电路中的电流。
光敏二极管-特性
&光敏二极管的特性有五个：光谱特性、伏安特性、光照特性、温度特性以及频率响应特性。光敏二极管和普通二极管相似，都对电流有放大的作用，不同的是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，它还要受光辐射的控制。一般情况下基极不引出，但有些的基极有引出，引出的基极有温度补偿和附加控制等作用。当具有光敏特性的PN结受到光辐射时，就会形成光电流，产生的光生电流由基极进入到发射极，进而在集电极回路中得到一个放大了的信号电流。用不同制作而成的光敏极管具有不同的光谱特性。
光敏二极管-工作原理
&了解了光敏二极管是什么物件，我们来看看它的工作原理是什么吧。光敏二极管其实是一种将光信号变成电信号的半导体器件。PN结是它的核心部分，在结构上和普通二极管是不同的，为了方便接受更多的入射光照，人们通常将PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量做的小一些，一般来说PN结的结深很浅，通常小于1微米。它是在反向电压作用之下进行工作的。当没有光照的时候，反向电流就很小，就是我们所说的暗电流。当有光照的时候，携带能量的光子进入PN结后，会把能量传给束缚电子，使部分电子挣脱共价键，产生电子-空穴对，称为光生载流子。
光敏二极管-工作原理
&我们继续来看光敏二极管的工作原理。在电子电路采用的光敏器件中光敏二极管、光敏三极管得到了广泛的运用。具有一个PN结是光敏二极管和普通二极管一样的地方，在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口用来接收光线照射，从而实现光电转换，是它与普通二极管不同的地方。而光敏三极管不仅具有光电转换的功能，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。因为光敏三极管输入信号为光信号，所以只有集电极和发射极两个引脚线。光敏三极管外壳也有一个透明窗口，用来接收光线照射，这一点和光敏二极管一样。
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