光敏三极管特性测试.doc

光电信息技术实验指导书

实验三光敏三极管特性测试

一:实验原理：
光敏三极管是具有NPN或PNP结构的半导体管，结构与普通三极管类似。但它的引出电极通常只有两个，入射光主要被面积做得较大的基区所吸收。光敏三极管的结构与工作电路如图（11）所示。集电极接正电压，发射极接负电压。

二:实验所需部件：
光敏三极管、稳压电源、各类光源、电压表（自备41/2位表）、微安表、负载电阻

三:实验步骤：
判断光敏三极管C、E极性，方法是用万用表欧姆20M测试档，测得管阻小的时候红表棒端触脚为C极，黑表棒为E极。
暗电流测试：
按图（11）接线，稳压电源用±12V，调整负载电阻RL阻值，使光敏器件模板被遮光罩盖住时微安表显示有电流，这即是光敏三极管的暗电流，或是测得负载电阻RL上的压降V暗，暗电流LCEO=V暗/RL。（如是硅光敏三极管，则暗电流可能要小于10-9A，一般不易测出。
光电流测试：
取走遮光罩，即可测得光电流I光，通过实验比较可以看出，光敏三极管与光敏二极管相比能把光电流放大（1+HFE）倍，具有更高的灵敏度。
伏安特征测试：
光敏三极管在给定的光照强度与工作电压下，将所测得的工作电压Vce与工作电流记录，工作电压可从+4V~+12V变换，并作出一组V/I曲线。
光谱特性测试：
对于一定材料和工艺制成的光敏管，必须对应一定波长的入射光才有响应。按图（11）接好光敏三极管测试电路，参照光敏二极管的光谱特性测试方法，分别用各种光照射光敏三极管，测得光电流，并做出定性的结论。
光电特性测试：

图（12）光敏三极管的温度特性图（13）光敏三极管的光电特性曲线
在外加工作电压恒定的情况下，照射光通量与光电流的关系见图（13），用各种光源照射光敏三极管，记录光电流的变化。
温度特性测试：
光敏三极管的温度特性曲线如图（12）所示，试在图（11）的电路中，加热光敏三极管，观察光电流随温度升高的变化情况。

思考题：光敏三极管工作的原理与半导体三极管相似，为什么光敏三极管有两根引出电极就可以正常工作？

光敏三极管对不同光谱及光强的响应

一:实验原理：
在光照度一定时，光敏三极管输出的光电流随波长的改变而变化，一般说来，对于发射与接收的光敏器件，必须由同一种材料制成才能有此较好的波长响应，这就是光学工程中使用光电对管的原因。

二:实验所需部件：
光敏三极管、发光二极管（包括红外发射管、各种颜色的LED）、试件插座、直流稳压电源、电压表（自备41/2位）

三:实验步骤：
按图（14）接好光敏三极管测试电路，电路中的光敏三极管为红外接收管，电路中的光源采用红外发光二极管，必须注意发光二极管的接线方向。发光二极管的光都是通过顶端的透镜发射的，因此实验时必须注意二极管与三极管的相对位置。(顶端透镜相对)
接好如图（15）所示的发光二极管电路，注意发光二极管限流电阻阻值的调节，发光二极管可插在试件插座上。实验中发光电路可用多种颜色的LED。

用黑色胶管将发光二极管与光敏三极管对顶相连，并用遮光罩将它们罩住，如果光谱一致的话则测试电路 输出端信号变化较大，反之则说明发射与接收不配对，需更换发光源。
调整发光二极管发光强度（可调节电位器）或改变与光敏管的相对位置，重复上述实验。

四:注意事项：
发光二极管限流电阻一定不能太小，否则将损坏发光源。