Τι είναι μια φωτοδίοδος: Αρχή εργασίας και τα χαρακτηριστικά της

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η φωτοδίοδος είναι α Δίοδος σύνδεσης PN που καταναλώνει ελαφριά ενέργεια για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Μερικές φορές ονομάζεται επίσης ανιχνευτής φωτογραφιών, ανιχνευτής φωτός και αισθητήρας φωτογραφιών. Αυτές οι δίοδοι είναι ειδικά σχεδιασμένες για να λειτουργούν σε συνθήκες αντίστροφης μεροληψίας, αυτό σημαίνει ότι η πλευρά Ρ της φωτοδιόδου συνδέεται με τον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας και η η-πλευρά συνδέεται με το θετικό τερματικό της μπαταρίας. Αυτή η δίοδος είναι πολύ περίπλοκη στο φως, οπότε όταν το φως πέφτει στη δίοδο αλλάζει εύκολα το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα. Η ηλιακή κυψέλη χαρακτηρίζεται επίσης ως φωτοδίοδος μεγάλης έκτασης, επειδή μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια . Ωστόσο, τα ηλιακά κύτταρα λειτουργούν μόνο σε έντονο φως.

Τι είναι η φωτοδίοδος;

Η φωτοδίοδος είναι ένας τύπος ανιχνευτή φωτός, που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του φωτός σε ρεύμα ή τάση με βάση τον τρόπο λειτουργίας της συσκευής. Περιλαμβάνει οπτικά φίλτρα, ενσωματωμένους φακούς, καθώς και επιφάνειες. Αυτές οι δίοδοι έχουν αργό χρόνο απόκρισης όταν αυξάνεται η επιφάνεια της φωτοδιόδου. Οι φωτοδιόδους είναι ίδιες με τις κανονικές διόδους ημιαγωγών, αλλά μπορεί να είναι είτε ορατές ώστε το φως να φτάσει στο ευαίσθητο τμήμα της συσκευής. Αρκετές δίοδοι προορίζονται για Χρησιμοποιήστε ακριβώς όπως μια φωτοδίοδος θα χρησιμοποιήσει επίσης μια σύνδεση PIN κάπως από τη συνηθισμένη σύνδεση PN.




Ορισμένες φωτοδιόδους θα μοιάζουν μια δίοδο εκπομπής φωτός . Έχουν δύο τερματικά που έρχονται από το τέλος. Το μικρότερο άκρο της διόδου είναι το τερματικό καθόδου, ενώ το μεγαλύτερο άκρο της διόδου είναι το τερματικό ανόδου. Δείτε το παρακάτω σχηματικό διάγραμμα για τις πλευρές ανόδου και καθόδου. Κάτω από την πρόοδο προς τα εμπρός, το συμβατικό ρεύμα θα ρέει από την άνοδο προς την κάθοδο, ακολουθώντας το βέλος στο σύμβολο της διόδου. Η ροή των φρεατίων προς την αντίστροφη κατεύθυνση.

Τύποι φωτοδιόδου

Παρόλο που υπάρχουν πολλοί τύποι φωτοδιόδων στην αγορά και όλοι λειτουργούν με τις ίδιες βασικές αρχές, αν και μερικοί βελτιώνονται από άλλα εφέ. Η λειτουργία διαφορετικών τύπων φωτοδιόδων λειτουργεί με λίγο διαφορετικό τρόπο, αλλά η βασική λειτουργία αυτών των διόδων παραμένει η ίδια. Οι τύποι φωτοδιόδων μπορούν να ταξινομηθούν με βάση την κατασκευή και τις λειτουργίες τους ως εξής.



PN φωτοδίοδος

Ο πρώτος τύπος φωτοδιόδου που αναπτύχθηκε είναι ο τύπος PN. Σε σύγκριση με άλλους τύπους, η απόδοσή του δεν είναι προηγμένη, αλλά προς το παρόν, χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές. Η φωτοανίχνευση συμβαίνει κυρίως στην περιοχή εξάντλησης της διόδου. Αυτή η δίοδος είναι αρκετά μικρή αλλά η ευαισθησία της δεν είναι μεγάλη σε σύγκριση με άλλες. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη δίοδο PN.

Φωτοδίοδος PIN

Προς το παρόν, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη φωτοδίοδος είναι ένας τύπος PIN. Αυτή η δίοδος συγκεντρώνει τα φωτόνια φωτός πιο ισχυρά σε σύγκριση με την τυπική φωτοδίοδο PN επειδή η ευρεία εγγενής περιοχή μεταξύ των περιοχών Ρ και Ν επιτρέπει τη συλλογή περισσότερου φωτός, και εκτός από αυτό, προσφέρει επίσης χαμηλότερη χωρητικότητα. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη δίοδο PIN.


Χιονοστιβάδα Photodiode

Αυτό το είδος δίοδος χρησιμοποιείται σε περιοχές με χαμηλό φωτισμό λόγω των υψηλών επιπέδων κέρδους. Παράγει υψηλά επίπεδα θορύβου. Επομένως, αυτή η τεχνολογία δεν είναι κατάλληλη για όλες τις εφαρμογές. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη δίοδο της χιονοστιβάδας.

Schottky Photodiode

Η φωτοδίοδος Schottky χρησιμοποιεί τη δίοδο Schottky και περιλαμβάνει μια μικρή σύνδεση διόδου που σημαίνει ότι υπάρχει μικρή χωρητικότητα διασταύρωσης, έτσι λειτουργεί σε υψηλές ταχύτητες. Έτσι, αυτό το είδος φωτοδιόδου χρησιμοποιείται συχνά σε συστήματα οπτικής επικοινωνίας υψηλού εύρους ζώνης (BW) όπως συνδέσεις οπτικών ινών. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη δίοδο Schottky.

Κάθε τύπος φωτοδιόδου έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Η επιλογή αυτής της διόδου μπορεί να γίνει με βάση την εφαρμογή. Οι διαφορετικές παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή της φωτοδιόδου περιλαμβάνουν κυρίως θόρυβο, μήκος κύματος, περιορισμούς αντίστροφης μεροληψίας, κέρδος κ.λπ. Οι παράμετροι απόδοσης της φωτοδιόδου περιλαμβάνουν την απόκριση, την κβαντική απόδοση, τον χρόνο διέλευσης ή τον χρόνο απόκρισης.

Αυτές οι δίοδοι χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές όπου απαιτείται η ανίχνευση της παρουσίας φωτός, χρώματος, θέσης, έντασης. Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτών των διόδων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Η γραμμικότητα της διόδου είναι καλή σε σχέση με το φως που προσπίπτει
  • Ο θόρυβος είναι χαμηλός.
  • Η απόκριση είναι ευρεία φασματική
  • Τραχιά μηχανικά
  • Ελαφρύ και συμπαγές
  • Μακροζωία

Τα απαιτούμενα υλικά για τη δημιουργία μιας φωτοδιόδου και το εύρος του μήκους κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος περιλαμβάνει τα ακόλουθα

  • Για υλικό πυριτίου, το εύρος μήκους κύματος ηλεκτρομαγνητικού φάσματος θα είναι (190-1100) nm
  • Για το υλικό Germanium, το εύρος μήκους κύματος ηλεκτρομαγνητικού φάσματος θα είναι (400-1700) nm
  • Για το υλικό αρσενιδίου Indium gallium, το εύρος μήκους κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος θα είναι (800-2600) nm
  • Για το υλικό σουλφιδίου μολύβδου (II), το εύρος μήκους κύματος ηλεκτρομαγνητικού φάσματος θα είναι<1000-3500) nm
  • Για τον υδράργυρο, το υλικό Telluride καδμίου, το εύρος μήκους κύματος ηλεκτρομαγνητικού φάσματος θα είναι (400-14000) nm

Λόγω του καλύτερου εύρους ζώνης τους, οι φωτοδίοδοι που βασίζονται σε Si παράγουν χαμηλότερο θόρυβο από τις φωτοδιόδους που βασίζονται σε Ge.

Κατασκευή

Η κατασκευή της φωτοδιόδου μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας δύο ημιαγωγούς όπως P-τύπου & N-type. Σε αυτόν τον σχεδιασμό, ο σχηματισμός υλικού τύπου Ρ μπορεί να γίνει από τη διάχυση του υποστρώματος τύπου Ρ το οποίο είναι ελαφρώς προσβεβλημένο. Έτσι, το στρώμα ιόντων Ρ + μπορεί να σχηματιστεί λόγω της μεθόδου διάχυσης. Στο υπόστρωμα τύπου Ν, μπορεί να αναπτυχθεί επιταξιακή στιβάδα τύπου Ν.

Κατασκευή φωτοδιόδων

Κατασκευή φωτοδιόδων

Η ανάπτυξη ενός στρώματος διάχυσης Ρ + μπορεί να γίνει πάνω από την επιταξιακή στιβάδα Ν-τύπου βαριάς πρόσμιξης. Οι επαφές είναι σχεδιασμένες με μέταλλα για να φτιάχνουν δύο τερματικά όπως άνοδο και κάθοδο. Η μπροστινή περιοχή της διόδου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους όπως ενεργές & μη ενεργές επιφάνειες.

Ο σχεδιασμός της μη ενεργής επιφάνειας μπορεί να γίνει με διοξείδιο του πυριτίου (SiO2). Σε μια ενεργή επιφάνεια, οι ακτίνες φωτός μπορούν να χτυπήσουν πάνω της ενώ, σε μια μη ενεργή επιφάνεια, οι ακτίνες φωτός δεν μπορούν να χτυπήσουν. & η ενεργή επιφάνεια μπορεί να καλυφθεί μέσω του υλικού της αντανάκλασης, έτσι ώστε η ενέργεια του φωτός να μην μπορεί να χάσει και το υψηλότερο από αυτό να μπορεί να αλλάξει στο ρεύμα.

Εργασία της φωτοδιόδου

Η αρχή λειτουργίας μιας φωτοδίοδος είναι, όταν ένα φωτόνιο άφθονης ενέργειας χτυπά τη δίοδο, δημιουργεί ένα ζευγάρι από μια τρύπα ηλεκτρονίων. Αυτός ο μηχανισμός ονομάζεται επίσης το εσωτερικό φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Εάν η απορρόφηση προκύπτει στη διασταύρωση περιοχής εξάντλησης, τότε οι φορείς απομακρύνονται από τη διασταύρωση από το ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο της περιοχής εξάντλησης.

Αρχή εργασίας φωτοδιόδου

Αρχή εργασίας φωτοδιόδου

Επομένως, οι τρύπες στην περιοχή κινούνται προς την άνοδο και τα ηλεκτρόνια κινούνται προς την κάθοδο και θα δημιουργηθεί ένα φωτοκύτταρο. Ολόκληρο το ρεύμα μέσα από τη δίοδο είναι το άθροισμα της απουσίας φωτός και του φωτορεύματος. Επομένως, το απουσιάζον ρεύμα πρέπει να μειωθεί για να μεγιστοποιηθεί η ευαισθησία της συσκευής.

Τρόποι λειτουργίας

Οι τρόποι λειτουργίας της φωτοδιόδου περιλαμβάνουν τρεις τρόπους, συγκεκριμένα τη λειτουργία φωτοβολταϊκών, τη λειτουργία φωτοαγώγιμης, τη λειτουργία διόδων χιονοστιβάδας

Φωτοβολταϊκή λειτουργία: Αυτή η λειτουργία είναι επίσης γνωστή ως λειτουργία μηδενικής προκατάληψης, στην οποία μια τάση παράγεται από τη φωτισμένη φωτοδίοδο. Δίνει ένα πολύ μικρό δυναμικό εύρος και μη γραμμική αναγκαιότητα της τάσης που σχηματίζεται.

Φωτοαγωγική λειτουργία: Η φωτοδίοδος που χρησιμοποιείται σε αυτήν τη φωτοαγωγική λειτουργία είναι συνήθως αντίστροφη προκατειλημμένη. Η εφαρμογή αντίστροφης τάσης θα αυξήσει το πλάτος του στρώματος εξάντλησης, το οποίο με τη σειρά του μειώνει το χρόνο απόκρισης και τη χωρητικότητα της διασταύρωσης. Αυτή η λειτουργία είναι πολύ γρήγορη και εμφανίζει ηλεκτρονικό θόρυβο

Λειτουργία δίοδος χιονοστιβάδας: Οι δίοδοι χιονοστιβάδας λειτουργούν σε κατάσταση υψηλής αντίστροφης μεροληψίας, η οποία επιτρέπει τον πολλαπλασιασμό μιας διάσπασης χιονοστιβάδας σε κάθε ζεύγος ηλεκτρονικών οπών που παράγονται από τη φωτογραφία. Αυτό το αποτέλεσμα είναι ένα εσωτερικό κέρδος στη φωτοδίοδο, η οποία αυξάνει αργά την απόκριση της συσκευής.

Γιατί λειτουργεί η φωτοδίοδος με αντίστροφη προκατάληψη;

Η φωτοδίοδος λειτουργεί με τον τρόπο φωτοαγωγιμότητας. Όταν η δίοδος συνδέεται με αντίστροφη μεροληψία, τότε το πλάτος του στρώματος εξάντλησης μπορεί να αυξηθεί. Αυτό θα μειώσει τη χωρητικότητα της διασταύρωσης και τον χρόνο απόκρισης. Στην πραγματικότητα, αυτή η προκατάληψη θα προκαλέσει γρηγορότερους χρόνους απόκρισης για τη δίοδο. Έτσι, η σχέση μεταξύ φωτο-ροών και φωτισμού είναι γραμμικά ανάλογη.

Ποια είναι η καλύτερη φωτοδίοδος ή φωτοτρανζίστορ;

Τόσο η φωτοδίοδος όσο και ο φωτοτρανζίστορ χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της ενέργειας του φωτός σε ηλεκτρική. Ωστόσο, το φωτοτρανζίστορ ανταποκρίνεται περισσότερο σε σύγκριση με τη φωτοδίοδο λόγω της χρήσης του τρανζίστορ.

Το τρανζίστορ αλλάζει το ρεύμα βάσης που προκαλεί λόγω της απορρόφησης φωτός και συνεπώς το τεράστιο ρεύμα εξόδου μπορεί να αποκτηθεί σε όλο τον ακροδέκτη του τρανζίστορ. Η απόκριση του χρόνου των φωτοδιόδων είναι πολύ γρήγορη σε σύγκριση με το φωτοτρανζίστορ. Επομένως, ισχύει όταν συμβαίνει διακύμανση στο κύκλωμα. Για καλύτερη κατανόηση, εδώ παραθέτουμε ορισμένα σημεία της φωτοδιόδου έναντι φωτοαντίστασης.

Φωτοδίοδος

Φωτοτρανζίστορ

Η συσκευή ημιαγωγών που μετατρέπει την ενέργεια από το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα είναι γνωστή ως φωτοδίοδος.Το φωτοτρανζίστορ χρησιμοποιείται για να αλλάξει την ενέργεια του φωτός σε ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιώντας το τρανζίστορ.
Παράγει τόσο το ρεύμα όσο και την τάσηΔημιουργεί ρεύμα
Ο χρόνος απόκρισης είναι ταχύτηταΟ χρόνος απόκρισης είναι αργός
Είναι λιγότερο ανταποκρινόμενο σε σύγκριση με έναν φωτοτρανζίστορΕίναι απόκριση και δημιουργεί ένα τεράστιο ρεύμα o / p.
Αυτή η δίοδος λειτουργεί και στις δύο συνθήκες πόλωσηςΑυτή η δίοδος λειτουργεί μόνο προς τα εμπρός πόλωση.
Χρησιμοποιείται σε μετρητή φωτός, ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας κ.λπ.Χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του φωτός

Κύκλωμα φωτοδιόδου

Το διάγραμμα κυκλώματος της φωτοδιόδου φαίνεται παρακάτω. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να κατασκευαστεί με αντίσταση 10k και φωτοδίοδο. Μόλις η φωτοδίοδος παρατηρήσει το φως, τότε επιτρέπει κάποια ροή ρεύματος σε ολόκληρη. Το άθροισμα του ρεύματος που τροφοδοτεί αυτή τη δίοδο μπορεί να είναι άμεσα ανάλογο με το άθροισμα του φωτός που παρατηρείται μέσω της διόδου.

Διάγραμμα κυκλώματος

Διάγραμμα κυκλώματος

Σύνδεση φωτοδιόδου σε εξωτερικό κύκλωμα

Σε οποιαδήποτε εφαρμογή, η φωτοδίοδος λειτουργεί σε λειτουργία αντίστροφης μεροληψίας. Ο ακροδέκτης ανόδου του κυκλώματος μπορεί να συνδεθεί στη γείωση ενώ ο ακροδέκτης καθόδου συνδέεται με την πηγή ισχύος. Μόλις φωτιστεί μέσω φωτός, τότε το ρεύμα ρέει από τον ακροδέκτη καθόδου στο τερματικό ανόδου.

Μόλις οι φωτοδίοδοι χρησιμοποιηθούν με εξωτερικά κυκλώματα, τότε συνδέονται με μια πηγή ισχύος εντός του κυκλώματος. Έτσι, η ποσότητα του ρεύματος που παράγεται μέσω μιας φωτοδιόδου θα είναι εξαιρετικά μικρή, επομένως αυτή η τιμή δεν επαρκεί για την κατασκευή μιας ηλεκτρονικής συσκευής.

Μόλις συνδεθούν με μια εξωτερική πηγή ισχύος, τότε παρέχει περισσότερο ρεύμα προς το κύκλωμα. Σε αυτό το κύκλωμα, η μπαταρία χρησιμοποιείται ως πηγή ισχύος για να βοηθήσει στην αύξηση της τιμής του ρεύματος έτσι ώστε οι εξωτερικές συσκευές να δίνουν καλύτερη απόδοση.

Απόδοση φωτοδιόδων

Η κβαντική απόδοση της φωτοδιόδου μπορεί να οριστεί ως η διαίρεση των απορροφούμενων φωτονίων που δίνουν στο φωτοκύτταρο. Για αυτές τις διόδους, συνδέεται ανοιχτά με την ανταπόκριση «S» χωρίς αποτέλεσμα χιονοστιβάδας, τότε το φωτοκύτταρο μπορεί να εκφραστεί ως

I = S P = ηe / hv. Π

Που,

«Η» είναι η κβαντική απόδοση

Το «e» είναι το φορτίο του ηλεκτρονίου

«Hν» είναι η ενέργεια του φωτονίου

Η κβαντική απόδοση των φωτοδιόδων είναι εξαιρετικά υψηλή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, θα είναι πάνω από 95% αλλά αλλάζει σε μεγάλο βαθμό μέσω του μήκους κύματος. Η υψηλή κβαντική απόδοση απαιτεί τον έλεγχο των αντανακλάσεων εκτός από την υψηλή εσωτερική απόδοση όπως μια επικάλυψη κατά της ανάκλασης.

Ευαισθησία

Η απόκριση μιας φωτοδίοδος είναι η αναλογία του φωτορεύματος που δημιουργείται καθώς και η απορροφούμενη οπτική ισχύς μπορεί να προσδιοριστεί εντός του γραμμικού τμήματος της απόκρισης. Στις φωτοδιόδους, είναι συνήθως μέγιστο σε μια περιοχή μήκους κύματος όπου η ενέργεια φωτονίου είναι αρκετά υψηλότερη από την ενέργεια του εύρους ζώνης και μειώνεται εντός της περιοχής του εύρους ζώνης όπου μειώνεται η απορρόφηση.

Ο υπολογισμός της φωτοδιόδου μπορεί να γίνει με βάση την ακόλουθη εξίσωση

R = η (e / hv)

Εδώ, στην παραπάνω εξίσωση, το «h ν» είναι η ενέργεια του φωτονίου «η» είναι η αποδοτικότητα του κβαντικού & «e» το φορτίο του στοιχειώδους. Για παράδειγμα, η κβαντική απόδοση μιας φωτοδιόδου είναι 90% σε μήκος κύματος 800 nm, τότε η απόκριση θα είναι 0,58 A / W.

Για φωτοδιπλασιαστές & φωτοδιόδους χιονοστιβάδας, υπάρχει ένας επιπλέον παράγοντας για τον πολλαπλασιασμό του εσωτερικού ρεύματος, έτσι ώστε οι πιθανές τιμές να είναι πάνω από 1 A / W. Γενικά, ο πολλαπλασιασμός του ρεύματος δεν περιλαμβάνεται στην κβαντική απόδοση.

PIN Photodiode Vs PN Photodiode

Και οι δύο φωτοδίοδοι όπως PN & PIN μπορούν να επιτευχθούν από πολλούς προμηθευτές. Η επιλογή φωτοδιόδου είναι πολύ σημαντική κατά το σχεδιασμό ενός κυκλώματος με βάση την απαιτούμενη απόδοση καθώς και τα χαρακτηριστικά.
Μια φωτοδίοδος PN δεν λειτουργεί με αντίστροφη προκατάληψη και, κατά συνέπεια, είναι πιο κατάλληλο για εφαρμογές χαμηλού φωτισμού να βελτιώσουν την απόδοση του θορύβου.

Η φωτοδίοδος PIN που λειτουργεί με αντίστροφη προκατάληψη μπορεί να εισαγάγει ρεύμα θορύβου για μείωση της αναλογίας S / N
Για εφαρμογές υψηλής δυναμικής εμβέλειας, η αντίστροφη πόλωση θα δώσει καλή απόδοση
Για εφαρμογές υψηλού BW, η αντίστροφη πόλωση θα παρέχει καλή απόδοση όπως η χωρητικότητα μεταξύ των περιοχών P & N και η αποθήκευση της χωρητικότητας φόρτισης είναι μικρή.

Πλεονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα της φωτοδιόδου συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

  • Λιγότερη αντίσταση
  • Γρήγορη και υψηλή ταχύτητα λειτουργίας
  • Μεγάλη διάρκεια ζωής
  • Γρηγορότερος φωτοανιχνευτής
  • Η φασματική απόκριση είναι καλή
  • Δεν χρησιμοποιεί υψηλή τάση
  • Η απόκριση συχνότητας είναι καλή
  • Στερεό και χαμηλό βάρος
  • Είναι εξαιρετικά ευαίσθητο στο φως
  • Το σκοτεινό ρεύμα είναι lees
  • Υψηλή κβαντική απόδοση
  • Λιγότερο θόρυβο

Μειονεκτήματα

ο μειονεκτήματα της φωτοδιόδου συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

  • Η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι κακή
  • Η αλλαγή στο ρεύμα είναι εξαιρετικά μικρή, επομένως μπορεί να μην είναι αρκετή για την οδήγηση του κυκλώματος
  • Η ενεργή περιοχή είναι μικρή
  • Η συνήθης φωτοδίοδος διασταύρωσης PN περιλαμβάνει χρόνο απόκρισης
  • Έχει λιγότερη ευαισθησία
  • Λειτουργεί κυρίως ανάλογα με τη θερμοκρασία
  • Χρησιμοποιεί τάση μετατόπισης

Εφαρμογές φωτοδιόδου

  • Οι εφαρμογές φωτοδιόδων περιλαμβάνουν παρόμοιες εφαρμογές φωτοανιχνευτών, όπως συσκευές που συνδέονται με φορτίο, φωτοαγωγούς και σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστή.
  • Αυτές οι δίοδοι χρησιμοποιούνται σε καταναλωτικές ηλεκτρονικές συσκευές όπως ανιχνευτές καπνού , συσκευές αναπαραγωγής CD και τηλεοράσεις και τηλεχειριστήρια σε βίντεο.
  • Σε άλλες καταναλωτικές συσκευές, όπως ραδιόφωνα ρολογιού, μετρητές φωτός κάμερας και φώτα του δρόμου, οι φωτοαγωγοί χρησιμοποιούνται συχνότερα παρά φωτοδίοδοι.
  • Οι φωτοδιόδους χρησιμοποιούνται συχνά για την ακριβή μέτρηση της έντασης του φωτός στην επιστήμη και τη βιομηχανία. Γενικά, έχουν βελτιωμένη, πιο γραμμική απόκριση από τους φωτοαγωγούς.
  • Οι φωτοδιόδους χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στο πολλές ιατρικές εφαρμογές όπως όργανα για την ανάλυση δειγμάτων, ανιχνευτές για υπολογιστική τομογραφία και επίσης χρησιμοποιούνται σε συσκευές παρακολούθησης αερίων αίματος.
  • Αυτές οι δίοδοι είναι πολύ πιο γρήγορες και πιο περίπλοκες από τις κανονικές διόδους διακλάδωσης PN και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται συχνά για ρύθμιση φωτισμού και οπτικές επικοινωνίες.

V-I Χαρακτηριστικά της φωτοδιόδου

Μια φωτοδίοδος λειτουργεί συνεχώς σε λειτουργία αντίστροφης μεροληψίας. Τα χαρακτηριστικά της φωτοδιόδου δείχνονται με σαφήνεια στο ακόλουθο σχήμα, ότι το φωτοκύτταρο είναι σχεδόν ανεξάρτητο από την αντίστροφη τάση πόλωσης που εφαρμόζεται. Για μηδενική φωτεινότητα, το φωτοκύτταρο είναι σχεδόν μηδέν εξαιρουμένου του μικρού σκοτεινού ρεύματος. Είναι της τάξης των νανοαμπέρ. Καθώς η οπτική ισχύς αυξάνεται, το φωτορεύμα αυξάνεται επίσης γραμμικά. Το μέγιστο φωτοκύτταρο είναι ελλιπές λόγω της εξάλειψης ισχύος της φωτοδιόδου.

Χαρακτηριστικά

Χαρακτηριστικά

Έτσι, αυτό είναι όλο για το αρχή λειτουργίας φωτοδιόδου , χαρακτηριστικά και εφαρμογές. Οι οπτοηλεκτρονικές συσκευές όπως οι φωτοδίοδοι διατίθενται σε διαφορετικούς τύπους που χρησιμοποιούνται σε όλες σχεδόν τις ηλεκτρονικές συσκευές. Αυτές οι δίοδοι χρησιμοποιούνται με πηγές φωτός IR όπως νέον, LED λέιζερ και φθορισμού. Σε σύγκριση με άλλες διόδους ανίχνευσης φωτός, αυτές οι δίοδοι δεν είναι ακριβές. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν ερωτήσεις σχετικά με αυτήν την ιδέα ή για εφαρμογή ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα για Φοιτητές Μηχανικών . Δώστε τις πολύτιμες προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η λειτουργία μιας φωτοδιόδου ;

Φωτογραφικές μονάδες: