模拟电子技术 基础篇 第二版 9.ppt

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1、第九章现代光电器件及其应用本章重点：光转换器件；光电耦合器；红外光电器件；液晶显示器和等离子显示器；本章难点：现代光电器件的实际应用；目录光转换器件光电耦合器红外光电器件液晶显示器和等离子显示器本章小节返回主目录光转换器件一、发光二极管（LightEmittingDiode简称LED）符号发光二极管通常用砷化镓、磷化镓等化合物制成。使用这些材料制成PN结，当加上正偏电压并且有合适的电流流过时，二极管就会发出光来。发光二极管常用于作为显示器件，除单个使用外，也常做成七段式或矩阵式，发光二极管的工作电流一般

2、为几个毫安至十几毫安之间。二、LED显示器件半导体数码管BS201A的外型和等效电路三、光电二极管光电二极管是利用半导体PN结的光敏特性制造的，随着入射光线的强弱，其导电性能随之改变，这样就将光线的强弱转变成电流的大小。a)结构b)符号四、光电三极管光电三极管是一种特殊的硅晶体管,它的基极是用来接收光照的,基极的电流随光照度的增强而增加。有的光电三极管其基极用一根导线引出，这样也可利用外加电压来控制基极电流，在使用时会更加方便；有的光电三极管不设置基极引线，则只能用光照度的强弱来控制基极电流的大小。光电

3、三极管的电路符号a)PNPb)NPN光电三极管的等效电路五、光电池和太阳能电池光电池是将光能转换成电能的能量转换器件，这类器件有发电机的性质，具有电动势和内阻。光电池可以分为硒光电池和硅光电池。人们通常说的太阳能电池主要是指硅光电池，.硅光电池的基本结构硒光电池的结构返回本章目录光电耦合器光电耦合器是把发光器件和光敏器件组装在一起，通过光线实现耦合，构成电—光—电的转换器件。将电信号送入发光器件时，发光器件将电信号转换成光信号，光信号经过光接收器接收，并将其还原成电信号。由于在器件的输出与输入之间没有直

4、接的电气联系，信号传输是通过光来耦合的，所以也被称为光电隔离器。常用的光电耦合器有晶体管输出型和晶闸管输出型。a)结构b)符号返回本章目录红外光电器件一、红外线发光二极管固体发光材料在电场激发下产生的发光现象称为电致发光,它是将电能直接转变为光量子输出的过程,利用这种现象制成的器件称为电致发光器件。发光二极管属于注入式电致发光器件。其工作原理是将少数截流子注入正向偏置的PN结中，这时PN结空间电荷区的宽度就减少，少数载流子的浓度远大于热平衡时的浓度，引起电子与空穴的复合。满足一定条件时，PN结伴随着电子

5、与空穴的复合将发射出可见光。红外发光二极管是用砷化镓材料制成的，满足一定条件时，PN结伴随着电子与空穴的复合将发射出红外光。二、红外线光电二极管红外线光电二极管工作于反向偏置状态。当入射光照射到红外线光电二极管上时，在耗尽层附近产生电子—空穴对，使通过耗尽层的电流受到入射光强度的调制，从而把光信号转变为电信号。光电二极管有PN结二极管、PIN结二极管、金属—半导体二极管和异质结二极管等种类。红外线光电二极管是一种特殊的光电PIN结结构。返回本章目录液晶显示器和等离子显示器一、液晶显示器液晶是一种既具有液

6、体的流动性又具有光学特性的有机化合物，它的透明度和呈现的颜色受外加电场的影响，利用这一特点便可做成字符显示器。液晶显示器的英文名字是LiquidCrystalDisplay，简称LCD。结构及符号a)未加电场的时b)加电场以后c)符号二、等离子显示器等离子（PDP）显示器也是一种光致发光的显示器件，与液晶显示器（LCD）相比，它的视角更大，对色彩的还原性也更好，灰度则更为丰富，尤其是它的厚度很薄，可以象壁画一样挂在墙上，在大屏幕显示器中有广泛的应用。等离子显示器是通过气体放电时产生的紫外线去激发红绿蓝（

7、RGB）三基色的荧光体，使荧光体发光而显示出图像的。等离子显示器显示屏的结构返回本章目录本章小节1.光电器件按照工作原理和使用用途的不同，分为发光二极管、光电二极管、光电晶体管、光电池、光电耦合器、红外光器件、液晶显示和等离子显示。2.LED显示器件将电信号转变为文字、数字、图象等，有广阔的应用范围。3.光电二极管和光电三极管是将光信号转变为电信号的器件，尤其是光电三极管具有放大能力，是光电自动控制系统中的重要器件。4.光耦合器是实现电—光—电转换的重要器件，能将两个电气系统实现电隔离，在防止干扰、提高

8、电路性能方面有重要的作用。5.红外光电器件工作在红外线领域，具有独特的功能，在自动化领域应用广泛。6.液晶显示和等离子显示是近几年得到飞速发展的新型显示器件，将来会有更加广阔的应用空间。返回本章目录