什么是光电晶体管?
光电晶体管是将光转化为电能的组件。它是一种晶体管,只是它使用光而不是基极电流来打开和关闭。它的符号如下所示:
在普通(bjt)晶体管中,从基极到发射极的电流控制集电极和发射极之间的电流。在光电晶体管中,光控制集电极和发射器之间的电流流动。
下面您可以看到一个简单的电路,您可以使用它将光转换为电压来测试光电晶体管:
将光转换为电压的简单电路
有两种不同类型的光电晶体管,npn和pnp。npn光电晶体管是最常见的,用于低功耗应用,如接近传感器或光学编码器。pnp光电晶体管不太常见,用于烟雾探测器或红外传感器等应用。
光电晶体管的工作原理
光电晶体管像普通晶体管一样具有基极、集电极和发射器,但它没有连接到基极的引脚,而是具有内部光电二极管,可将光转换为电流,作为基极电流。
测试光电晶体管的简单设置
当光照射到光电二极管时,它会产生电子流进入晶体管的基极。这将打开晶体管,以便电流可以从集电极流向发射极。照射到光电二极管的光越多,流入基极的电子就越多,电流就越强。
光电晶体管电路:自动开/关灯开关
现在您已经了解了光电晶体管的基本概念,您可以构建一个自动开关,在黑暗时打开灯。由于流过光电晶体管的电流通常很少,因此使用另一个晶体管来打开灯。
您需要的材料:
光电晶体管
10 kω电阻(r1)
1 kω电阻(r2)
bc547 或其他 npn 晶体管 (q1)
发光二极管 (led)
9v电池
工作原理
完成所有连接后,光电晶体管应感测环境光水平并向npn晶体管输出信号。如果环境光水平较低,npn 晶体管将打开并允许电流流过 led,从而打开
led。如果环境光水平很高,npn 晶体管将关闭,led 将关闭。
该电路背后的基本思想是光电晶体管感应落在其上的光量,并相应地打开/关闭led。
光电晶体管与光电二极管和光敏电阻
与光电二极管和光敏电阻相比,光电晶体管的主要优点是它们对光的高灵敏度。因为它们有一个内置的晶体管来放大电流,所以它们可以检测到非常低水平的光。
它们也非常快,响应时间仅为几纳秒,非常适合需要高速检测的应用。
光电晶体管(和光电二极管)可以比光敏电阻小得多,因此您甚至可以将数百个安装到手表或计算器等小型设备中。而且它们消耗的功率更少。
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