电子工艺与技能实训教案-第一章(5)光敏器件

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1、商丘工学院教案纸1.7光敏器件教学目的与要求：本节让学生了解光敏器件实物、种类与型号；要求掌握常用主要参数、检测方法和典型应用教学内容：讲授光敏二极管、光敏晶体管、光耦合器实物与电路符号；讲授光敏二极管、光敏晶体管、光耦合器主要参数。举实例介绍其应用方法。教学重点与难点：重点：掌握光敏器件的类型识别、用途及在电路里的接线方法。难点：用万用表如何判断光敏器件好、坏。教学过程：一、课前预习1）光敏器件在电路中的作用是什么？2）了解在电路图中如何连接？3）如何进行区别好坏管1）教学进程组织与设计1）通过教学展示板，让大家对光敏器件有个感性认识；2）介绍光敏器件的电路符号、构成及简单工作原理；3）让学

2、生掌握外观识别及用万用表检测方法。2）课后实施情况及分析【讲授内容】1.7光敏器件光敏器件是指能够将光信号转换为电信号的半导体器件，包括光敏二极管、光敏三极管和光耦合器等。1.7.1光敏二极管光敏二极管是一种常用的光敏器件，与品体二极管相似，也是具有一个PN结的半导体器件，所不同的是光敏二极管有一个透明的窗口，以便使光线能够照射到PN结上。在电路屮通常工作于反向电压状态。光敏二极管在电路屮的文字符号用“VD”來表示。光敏二极管的特点是具有将光信号转换为电信号的功能，并且其光敏流几的大小与光照强度成正比，光照越强，光电流几越大。在光控、红外遥控、光探测、光纤通信和光耦合等方面有广泛的应用。1・光

3、敏二极管的电路符号与实物2・光敏二极管的种类与型号光敏二极管常有呱结型、PIN结型、雪崩型和肖特基结型等多种，用得最多的是硅材料PN结型光敏二极管。国产光皱二极管主要有2CU系列（N型硅光敬二极管）、2DU系列（P型硅光敏二极管）和PIN系列（PIN结型硅光敏二极管）等。3・光敏二极管的参数光敏二极管的主要参数是最高工作电压、光电流和光电灵敏度等。（1）最高工作电压（厶RM）是指在无光照、反向电流不超过规定值（通常为0.luA）的前提下，光敏二极管所允许加的最高反向电压。光敏二极管的俅M—般在10〜50V,使用中不耍超过。（2）光电流（几）是指在受到一定光照吋，加有反向电压的光敏二极管中所流过

4、的电流，约为几十微安。一般情况下，选用光电流几较大的光电二极管效果较好。（3）光电灵敏度（Sn）是指在光照下，光敏二极管的光电流几，与入射光功率之比，单位为uA/uWo光电灵敏度Sn越高越好。1.7.2光敏晶体管光敏晶体管是在光皱二极管的基础上发展起來的光皱器件。和晶体管相似,光敏晶体管也是具有两个PN结的半导体器件，所不同的是其基极受光信号的控制。光敏晶体管在电路中的文字符号用“VT”来表示。光敏晶体管的特点是不仅能实现光电转换，而且还具有放大功能，主要作用是光控。1・光敏晶体管的实物与电路符号2・光敏晶体管的种类按导电极性不同可分为：NPN型和PNP型；按结构类型不同可分为：普通光敏晶体管

5、和复合型（达林顿型）光敏晶体管；按外引脚数不同可分为：二引脚式和三引脚式。3・光敏晶体管的工作过程光敏晶体管可以等效为光敏二极管和普通晶体管的组合体，其基极与集电极间的PN结相当于一个光敏二极管，在光照下产生的光电流几乂从基极进入晶体管放大，因此光敏品体管输出的光电流可达光敏二极管的0倍。光敏品体管等效图如图所示。4・光敏晶体管的参数光敏晶体管的参数较多，主要参数有最高工作电压（仏eo）、光电流（儿）和最大允许功耗（/CM）等。（1）最高工作电压（厶bco）是指在无光照、集电极漏电流不超过规定值（约0・5uA）时，光敏晶体管所允许加的最高工作电压，一般为10〜50V,使用中不要超过此范围。（2

6、）光电流（7L）是指在受到一定光照时光敏晶体管的集电极电流，通常可达几毫安。光电流几越大，光敏晶体管的灵敏度越高。（3）最大允许功耗（庇M）是指光敏品体管在不损坏的前提下所能承受的最大集电极耗散功率。1.7.3光耦合器光耦合器是以光为媒介传输电信号的器件，其输入端与输出端之间既能传输电信号，又具有电的隔离性，并U传输效率高、隔离度好、抗干扰能力强、使用寿命长。光耦合器的主要作用是隔离传输，在隔离耦合、电平转换、继电控制等方面得到广泛的应用。1・光耦合器的实物外形2.光耦合器的种类按其内部输出电路结构不同可分为：光敏二极管型、光敏晶体管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、达林顿型、集成电路型、光敏二极

7、管和半导体管型等。按其输出形式不同可分为：普通型、线性输出型、高速输出型、高传输比型、双路输出型和组合封装型等。3.光耦合器的电路符号4.常见光电耦合器引脚排列与型号5.光耦合器的参数光耦合器的主要参数有正向电压QF、输岀电流7L和反向击穿电压QBR等。（1）正向电压（QF）是光耦合器输入端的主要参数，是指使输入端发光二极管正向导通所需要的最小电压（即发光二极管管压降）。（2）输出电流（几）是光耦