光电转换器的基本原理是光电效应。光电效应是指当光照射到物质表面时,光子能量被物质吸收并激发物质中的电子,使其跃迁到导带或价带中,从而产生电流。根据光电效应的不同机制,光电转换器可分为光电导和光电发射两种类型。·光电导:光电导是指当光照射到半导体材料上时,产生电子与空穴对,并在电场作用下产生电流。太阳能电池就是一种典型的光电导器件,其通过光照射到半导体材料上产生电子与空穴对,然后通过电场将电子与空穴分离,形成电流。·光电发射,光电发射是指当光照射到金属表面时,金属表面的电子受到光激发,跃迁到金属的导带中,从而产生电流。光电发射器件常用于光电传感器和光电显示器中。低噪声光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。绵阳光电批发
二极管具有单向导电性,外加正向电压在一定的值才会存在电流,当正向电压达到一定值时,正向电流会随着端电压的增大而极速增大。我们一般称产生正向电流的临界电压为开启 电压。同理,当反向施加电压到一定的值时会使二极管击穿,型号不同,二极管的击穿电压也不同,一般可以根据零部件的设计需要进行设计开发,一般为几十伏到几千伏不等。当反向施加的电压小于击穿的临界值时,反向饱和电流为一定的值。3、二极管的种类1)稳压二极管也叫稳压管,由于反向击穿时,在一定的电流范围内,端电压保持在一个稳定的值,因为稳压特性故叫稳压管,一般运用于稳压电源中。稳压管的主要参数有:稳定电压(反向击穿电压)、稳定电流、额定功耗。在不超过额定功耗的情况下,电流增大,稳压效果增强。2)发光二极管,常见的是可见光的发光二极管,不同的材料可做成不同颜色的发光二极管。发光二极管具有单向导电性,在外加正向电压在一定的值时二极管才能发光。发光二极管驱动电压小,功耗小,寿命长,可靠性高,故泛用于显示电路中。3)光电二极管光能和电能的转换,之前说过的PN结的光敏特性来设计。重庆直流光电转换器绵阳高精度光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。
光电二极管的速度(带宽)通常受到电气参数(电容和外部电阻)或内部效应的限制,如耗竭区的载流子传输时间。(在某些情况下,耗尽区外产生的载流子的相对缓慢的扩散限制了带宽)。几十千兆赫的带宽通常是通过小的有源区(直径远低于1毫米)和小的吸收体积实现的。这种小面积的有源器件仍然是实用的,特别是对于光纤耦合器件,但它们将可实现的光电流限制在1毫安或更少,对应的光功率为≈2毫瓦或更少。更高的光电流实际上对抑制射出噪声和热噪声是可取的。(更高的光电流在值上会增加射出噪声,但相对于信号来说会减少它)。较大的有源区(直径可达1厘米)允许处理较大的光束和更高的光电流,但代价是速度较低。高带宽(几十千兆赫)和高光电流(几十毫安培)的组合是在速度匹配的光电探测器中实现的,它包含几个小面积的光电探测器,它们与光波导弱耦合并将其光电流输送到一个共同的射频波导结构中。
一个典型的光电二极管模型包含以下关键元素,一个二极管并联一个电流源,并且电流源与光强成正比。寄生元件CD和 RD会影响器件性能。光伏模式-光电流在如图2所示的环路中流动,并且给二极管提供正向偏置。由于二极管的电压电流间成对数关系,因此空载的输出电压与光电流间近似成对数关系,并且通过RD 上的一个小电流得到修正。所以,输出电压与光强之间是高度非线性的关系。某些应用将很受益于对数关系,因为在很大的范围内,光强的改变(眼睛是完美的对数型)会使电压发生类似的改变。由于二极管电压电流特性与温度相关,电压与光强之间的关系很差。深圳纳安光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。
向 pn 结施加反向偏置电压会导致耗尽区变宽。这在光电二极管应用的背景下有两个有益的影响。首先,如上一篇文章所述,较宽的耗尽区会使光电二极管更敏感。因此,当您想要产生与照度相关的更多输出信号时,光电导模式是一个不错的选择。其次,较宽的耗尽区会降低光电二极管的结电容。在上面所示的电路中,反馈电阻和结电容(以及其他电容源)的存在限制了系统的闭环带宽。与基本的 RC 低通滤波器一样,减小电容会增加截止频率。因此,光电导模式允许更宽的带宽,并且当您需要化检测器响应照度快速变化的能力时更可取。反向偏压还扩展了光电二极管的线性工作范围。如果您担心在高照度下保持测量,您可以使用光电导模式,然后根据您的系统要求选择反向偏置电压。但请记住,更多的反向偏压也会增加暗电流。成都滨松光电生产厂家推荐成都意科科技有限责任公司。高精度光电采集卡
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光电转换模块的工作原理光电转换模块的工作原理基于光电转换器的原理,结合相关的电子元件和电路设计。1、光电转换器:光电转换模块的部分是光电转换器,它能够将入射光信号转换为电信号。光电转换器的工作原理已在前面的部分进行了解释。2、前置放大器:光电转换模块通常包含一个前置放大器,用于放大光电转换器输出的弱电信号。前置放大器能够提高信号的强度和质量,以便后续的信号处理和分析。3、滤波器:光电转换模块可能还包含滤波器,用于选择特定波长或频率范围的光信号。滤波器可以帮助提高光电转换模块对特定光谱范围的响应,并减少来自其他光源的干扰。4、信号处理电路:光电转换模块还包括信号处理电路,用于对光电转换器输出的电信号进行进一步的处理和调节。信号处理电路可以包括放大、滤波、调制等功能,以满足具体应用的需求。绵阳光电批发