光電元件的基本應用電路

第二節(jié)光電元件的基本應用電路一、光敏電阻基本應用電路圖a中，當無光照時，光敏電阻RΦ很大，IΦ在RL上的壓降Uo很小。隨著入射光增大，RΦ減小，Uo隨之增大。圖中，入射光增大，Uo反而減小。a）Uo與光照變化趨勢相同的電路b）Uo與光照變化趨勢相反的電路回目錄二、光敏二極管的應用電路光敏二極管在應用電路中必須反向偏置。利用施密特反相器可將光敏二極管的輸出電壓轉換成TTL電平。Ui=5V-URL=5V-

IΦRL例：用反相器來得到較大負載能力的電路見左下圖,光電特性見右下圖,RL=10kΩ,求:74HC04的輸出穩(wěn)定地跳變?yōu)楦唠娖綍r的光照度閾值。解：在VDD=5V時,查74HC04的典型輸入低電平ViL=2.1V,典型輸入高電平ViH=2.4V。當74HC04的輸入低于2.1V后，輸出才能穩(wěn)定地跳變?yōu)楦唠娖?4.9V),此時輸入回路流過RL的電流為：IΦ=ViL/RL=(5-2.1)V/10kΩ=0.29mA,查右上圖,得此時的光照度約為2900lx,約為陰天室外照度。光敏晶體管光敏二極管三、光敏晶體管應用電路a）射極輸出電路b）集電極輸出電路光敏晶體管的輸出狀態(tài)比較電路形式無光照時強光照時晶體管狀態(tài)ICUo晶體管狀態(tài)ICUo射極輸出截止00（低電平）飽和(VCC-0.３)/RLVCC-UCES(高電平)集電極輸出截止0VCC（高電平）飽和(VCC-0.３)/RLUCES(0.3V低電平)例：光控繼電器電路如下圖,1)分析工作過程；

2)若VCC=12V，中間繼電器KA的驅動線圈阻值RKA=100Ω，額定動作電流為80mA。設V2的β足夠大，求：在強光照時，流過中間繼電器KA的電流，以及繼電器的狀態(tài)。晶體管V2截止的瞬間，有電流通過反向接法的“續(xù)流二極管”VD，減小了V2的對地過電壓。解：

1）當無光照時，V1截止，IB=0，V2也截止，繼電器KA處于失電（釋放）狀態(tài)。

當有強光照時，V1產生較大的光電流IΦ，IΦ一部分流過下偏流電阻RB2（起穩(wěn)定工作點作用），另一部分流經RB1及V2的發(fā)射結。當IB>IBS(IBS=ICS/β)時，V2飽和，產生較大的集電極飽和電流ICS（與IB基本無關），ICS=(VCC－0.3V)/RKA。若ICS大于繼電器KA的額定動作距離，則KA吸合。

思考：若將V1與RB2的位置上下對調，其結果如何？.2）由于β足夠大，在強光照時，IΦ較大，流過V2集電極的電流與β以及基極電流IB基本無關，ICES≈(12-0.3V)/0.1kΩ=117mA＞KA的動作電流（80mA），所以KA可靠動作（吸合）。RKA=100Ω80501N40023DU1kΩ10kΩ12V四、光電池的應用電路

——光電池短路電流測量電路

I/U轉換電路的輸出電壓Uo與光電流IΦ成正比。若光電池用于微光測量時，IΦ可能較小，則應增加二級放大電路，并在第二級使用電位器RP微調總的放大倍數(shù)。

例：設某光電池的面積A=10mm2，輸出特性如下圖所示，Rf=100kΩ，R21=10kΩ，R22=300kΩ，RRP=50kΩ