什么是发光二极管?发光二极管的应用

时间:2024-01-12

   包括可见光、不可见光、激光等不同类型,这里只对可见光发光二极管做一简单介绍。发光二极管的发光颜色决定于所用材料,目前有红、绿、黄、橙等色,可以制成各种形状。

  图1.2.14(a)所示为光电二极管的伏安特性。在无光照时,与普通二极管一样,具有单向导电性。外加正向电压时,电流与端电压成指数关系,见特性曲线的象限;外加反向电压时,反向电流称为暗电流,通常小于0.2 μA。
  在有光照时,特性曲线下移,它们分布在第三、四象限内。在反向电压的一定范围内,即在第三象限,特性曲线是一组横轴的平行线。光电二极管在反压下受到光照而产生的电流称为光电流,光电流受入射照度的控制。照度一定时,光电二极管可等效成恒流源。照度愈大,光电流愈大,在光电流大于几十微安时,与照度成线性关系。这种特性可广泛用于遥控、报警及光电传感器中。特性曲线在第四象呈光电池特性。
  图(b)、(c)、(d)分别是光电二极管工作在特性曲线的、三、四象的原理电路。图(b)所示电路与普通二极管加正向电压的情况相同。图(c)中的电流仅决定于光电二极管受光面的入射照度,电阻 R将电流的变化转换成电压的变化,u=iR图(d)中,当 R 一定时,入射照度愈大,i愈大,R上获得的能量也愈大,此时光电二极管作为微型光电池。

  由于光电二极管的光电流较小,所以当将其用于测量及控制等电路中时,需首先进行放大和处理。

  发光二极管发光二极管
  ①包括可见光、不可见光、激光等不同类型,这里只对可见光发光二极管做一简单介绍。发光二极管的发光颜色决定于所用材料,目前有红、绿、黄、橙等色,可以制成各种形状,

  图1.2.14(a)所示为光电二极管的伏安特性。在无光照时,与普通二极管一样,具有单向导电性。外加正向电压时,电流与端电压成指数关系,见特性曲线的象限;外加反向电压时,反向电流称为暗电流,通常小于0.2 μA。
  在有光照时,特性曲线下移,它们分布在第三、四象限内。在反向电压的一定范围内,即在第三象限,特性曲线是一组横轴的平行线。光电二极管在反压下受到光照而产生的电流称为光电流,光电流受入射照度的控制。照度一定时,光电二极管可等效成恒流源。照度愈大,光电流愈大,在光电流大于几十微安时,与照度成线性关系。这种特性可广泛用于遥控、报警及光电传感器中。特性曲线在第四象呈光电池特性。
  图(b)、(c)、(d)分别是光电二极管工作在特性曲线的、三、四象的原理电路。图(b)所示电路与普通二极管加正向电压的情况相同。图(c)中的电流仅决定于光电二极管受光面的入射照度,电阻 R将电流的变化转换成电压的变化,u=iR图(d)中,当 R 一定时,入射照度愈大,i愈大,R上获得的能量也愈大,此时光电二极管作为微型光电池。
  由于光电二极管的光电流较小,所以当将其用于测量及控制等电路中时,需首先进行放大和处理。
  除上述特殊二极管外,还有利用PN结势垒电容制成的变容二极管,可用于电子调谐、频率的自动控制、调频调幅、调相和滤波等电路中;利用高掺杂材料形成 PN 结的隧道效应制成的隧道二极管,可用于振荡、过载保护、脉冲数字电路中;利用金属与半导体之间的接触势垒而制成的肖特基二极管,因其正向导通电压小、结电容小而用于微波混频、检测,集成化数字电路等场合。

  R【例1.2.4】 电路如图1.2.15 所示,已知发光二极管的导通电压U=1.6V,正向电流为5 ~20 mA 时才能发光。
  试问:vSD(1) 开关处于何种位置时发光二极管可能发光(6V)(2)为使发光二极管发光,电路中 R 的取值范围为多少图1.2.15 例1.2.4电路图解:(1) 当开关断开时发光二极管有可能发光。当开关闭合时发光二极管的端电压为零,因而不可能发光。

  (2) 因为ID=l2=5mA,I002=20mA,所以R_{mx}= \frac {V-U_{0}}{I_{0}= \left ( \frac {6-1.6}{5} \right )k \Omega =0.88k \Omega?Rn==V?U0Iv=x=(61.620)kΩ=0.22kΩR 的取值范围为220~880 Ω。

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