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ADI:LED也是光电二极管

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问题:

我需求一款廉价光电检测器,但1N4148好像没用。我该怎么衔接?

RAQ:  Issue 108

答案:

1N914/1N4148二极管具有满足的光敏性来引起嗡嗡声,但不足以用作光电管。 它们首要对红外光灵敏,而不是可见光。即便在耀眼的阳光下,其光电流也只要大约10 nA。 玻封二极管并不是太阳能光电板的有用替代品! 风趣的是,与直射阳光比较,一种运用白炽灯泡的老式手电筒可在这些二极管中激宣布多两到三倍的光电流;沟通电源供电的60 W白炽灯泡可发作约7%光电流调制(100 Hz)。 这表明,第45期十分见问题解答中评论的嗡嗡声来历可能是白炽灯和荧光灯。大批量收购时,LED的本钱约为每只2美分,大约是二极管的5倍,但LED用作光电管时,光敏度高得多。 在阳光直接照耀下,一只5 mm红光LED (1000 mCd @ 20 mA)的光电流超越20 μA。在阳光充足的热带地区,它能够给时钟电池充电。 LED不是十分合适用来发作电能,但便于用作光电检测器,其价格仅为专用检测器的10%。

LED的光谱灵敏度取决于其色彩,它检测比其自己发射的波长要短或持平的波长。 这取决于封装的特性,它能吸收的色彩的光线不会抵达LED。 白光LED包括磷光体,可将单色光转换为白光,不是很好的光电管。

制造商不会丈量LED用作光电管的特性,对LED行为影响极小的细小规划改变,可能会大幅度改动其作为光电管的特性。 将LED用作光电管时,用户应自行测定其特性,并选用保存规划,以便发作改变时,电路仍能很好地作业。 在大批量出产的电路中,将LED用作光电管会很费劲,但在小批量或单一体系规划中,完全能够这样做。

一个精巧的应用是经过模仿微控制器驱动LED。 经过禁用驱动它的数字输出并检测其光电流输出,该LED便可用作光电检测器。 假如微控制器有双功用模仿输入/数字I/O引脚,比方ADuC7023或Arduinos所用的Atmel ATMega控制器,就能够使用一个LED和两个电阻完成光电检测器,只需求一个处理器引脚。

半导体二极管可经过两种方法衔接成光电管: 光伏形式和光导形式。 太阳能面板以光伏形式作业,在光线照耀下,其阳极电压高于阴极电压,发作一个与入射光成份额的电流,它在任何衔接于阳极和阴极之间的电路中活动。 二极管正偏,其电容比反偏电容大好几倍。

在光导形式下,光线照耀反偏光电二极管,引起一个与入射光成份额的光电流活动。 关于沟通信号,最好运用光导形式,该形式下的频率响应更好,但光伏形式下的光丈量十分简略,请参阅光电二极管及其它光传感器。

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