光电三极管的作用与特点

光电三极管是一种晶体管，它有三个电极，其中基极未引出。当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化。光电三极管可以根据光照的强度控制集电极电流的大小，从而使光电三极管处于不同的工作状态，光电三极管仅引出集电极和发射极，基极作为光接收窗口。

光电三极管也称光敏三极管，它的电流受外部光照控制，是一种半导体光电器件。光电三极管是一种相当于在三极管的基极和集电极之间接入一只光电二极管的三极管，光电二极管的电流相当于二极管的基极电流。因为具有电流放大作用，光电三极管比光电二极管灵敏得多，在集电极可以输出很大的光电流。

光电三极管有塑封、金属封装（顶部为玻璃镜窗口）、陶瓷、树脂等多种封装结构，引脚分为两脚和三脚型。一般两个管脚的光电三极管，管脚分别为集电极和发射极，而光窗口则为基极。

在无光照射时，光电三极管处于截止状态，无电信号输出。当光信号照射光电三极管的基极时，光电三极管导通，首先通过光电二极管实现光电转换，再经由三极管实现光电流的放大，从发射极或集电极输出放大后的电信号。

光电三极管的结构

光电三极管有两种基本结构，NPN结构与PNP结构。用N型硅材料为衬底制作的 NPN结构，称为 3DU型；用P型硅材料为衬底制作的称为PNP结构，称为3CU型。

图1 3DU型硅光电三极管的结构及电路符号

光电三极管的特性

1）伏安特性

光电三极管在偏置电压为零时，无论光照度有多强，集电极电流都为零。偏置电压要保证光电三极管的发射结处于正向偏置，而集电结处于反向偏置。随着偏置电压的增高伏安特性曲线趋于平坦。

光电三极管的伏安特性曲线向上偏斜，间距增大。这是因为光电三极管除具有光电灵敏度外，还具有电流增益β，并且，β值随光电流的增大而增大。

2）时间响应（频率特性）

光电三极管的时间响应常与PN结的结构及偏置电路等参数有关。光电三极管的时间响应由以下四部分组成：

① 光生载流子对发射结电容Cbe和集电结电容Cbc的充放电时间；

② 光生载流子渡越基区所需要的时间；

③ 光生载流子被收集到集电极的时间；

④ 输出电路的等效负载电阻RL与等效电容CCe所构成的RC时间；

总时间常数为上述四项和。比光电二极管的时间响应长。

3）温度特性

硅光电二极管和硅光电三极管的暗电流Id和光电流IL均随温度而变化，由于硅光电三极管具有电流放大功能，所以硅光电三极管的暗电流Id和亮电流IL受温度的影响要比硅光电二极管大得多。

4）光谱响应

光电二极管与光电三极管具有相同的光谱响应。它的响应范围为0.4~1.1μm，峰值波长为0.85μm。

光电三极管的特点是什么

光电三极管的特点是不仅能实现光电转换，而且同时还具有放大功能。光电三极管可以等效为光电二极管和普通三极管的组合元件。光电三极管基极与集电极间的PN相当于一个光电二极管，在光照下产生的光电流又从基极进入三极管放大，因此光电三极管输出的光电流可达光电二极管的N倍。

光电三极管的作用什么？

光电三极管的主要作用是光控。由于光电三极管本身具有放大作用，给使用带来了很大方便。由于光控器件采用了光电三极管，因此该电路比使用光电二极管的同类同路简化许多。

选用光电二极管还是光电三极管

光电二极管和光电三极管各有所长。光电二极管温度特性和输出线性度好、响应时间快；光电三极管灵敏度高、输出光电流大。因此，在对输出线性要求较高或工作频率较高的场合应选光电二极管；而一般的光电控制电路要求灵敏度高，应选光电三极管。

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