LED也是光電二極管

21ic訊 玻封二極管在一些情況下可能會(huì)受到光照影響，并由此產(chǎn)生嗡嗡聲，其中玻封二極管的光敏性也會(huì)引起100/120 Hz低頻噪聲。 有些工程師經(jīng)常會(huì)需要一款相對(duì)廉價(jià)的光電檢測(cè)器，但他們經(jīng)常表示1N4148的作用并不明顯。 如何進(jìn)行連接因此也成為困擾工程師的最大問(wèn)題。

1N914/1N4148二極管具有足夠的光敏性來(lái)引起嗡嗡聲，但不足以用作光電管。 它們主要對(duì)紅外光敏感，而不是可見(jiàn)光。即使在耀眼的陽(yáng)光下，其光電流也只有大約10 nA。 玻封二極管并不是太陽(yáng)能光電板的實(shí)用替代品! 有趣的是，與直射陽(yáng)光相比，一種使用白熾燈泡的舊式手電筒可在這些二極管中激發(fā)出多兩到三倍的光電流;交流電源供電的60 W白熾燈泡可產(chǎn)生約7%光電流調(diào)制(100 Hz)。

大批量采購(gòu)時(shí)，LED的成本約為每只2美分，大約是二極管的5倍，但LED用作光電管時(shí)，光敏度高得多。在陽(yáng)光直接照射下，一只5 mm紅光LED (1000 mCd @ 20 mA)的光電流超過(guò)20 μA。在陽(yáng)光充足的熱帶地區(qū)，它可以給時(shí)鐘電池充電。LED不是非常適合用來(lái)產(chǎn)生電能，但便于用作光電檢測(cè)器，其價(jià)格僅為專用檢測(cè)器的10%。

LED的光譜敏感度取決于其顏色，它們檢測(cè)比其自己發(fā)射的波長(zhǎng)要短或相等的波長(zhǎng)。這取決于封裝的特性，它能吸收的顏色的光線不會(huì)到達(dá)LED。 白光LED包含磷光體，可將單色光轉(zhuǎn)換為白光，不是很好的光電管。

制造商不會(huì)測(cè)量LED用作光電管的特性，對(duì)LED行為影響極小的微小設(shè)計(jì)變更，可能會(huì)大幅度改變其作為光電管的特性。 將LED用作光電管時(shí)，用戶應(yīng)自行測(cè)定其特性，并采用保守設(shè)計(jì)，以便發(fā)生變更時(shí)，電路仍能很好地工作。在大批量生產(chǎn)的電路中，將LED用作光電管會(huì)很吃力，但在小批量或單一系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，完全可以這樣做。

一個(gè)精巧的應(yīng)用是通過(guò)模擬微控制器驅(qū)動(dòng)LED。通過(guò)禁用驅(qū)動(dòng)它的數(shù)字輸出并檢測(cè)其光電流輸出，該LED便可用作光電檢測(cè)器。如果微控制器有雙功能模擬輸入/數(shù)字I/O引腳，比如ADuC7023或Arduinos所用的Atmel ATMega控制器，就可以利用一個(gè)LED和兩個(gè)電阻實(shí)現(xiàn)光電檢測(cè)器，只需要一個(gè)處理器引腳。

半導(dǎo)體二極管可通過(guò)兩種方式連接成光電管： 光伏模式和光導(dǎo)模式。 太陽(yáng)能面板以光伏模式工作，在光線照射下，其陽(yáng)極電壓高于陰極電壓，產(chǎn)生一個(gè)與入射光成比例的電流，它在任何連接于陽(yáng)極和陰極之間的電路中流動(dòng)。 二極管正偏，其電容比反偏電容大好幾倍。

在光導(dǎo)模式下，光線照射反偏光電二極管，引起一個(gè)與入射光成比例的光電流流動(dòng)。 對(duì)于交流信號(hào)，最好使用光導(dǎo)模式，該模式下的頻率響應(yīng)更好，但光伏模式下的光測(cè)量非常簡(jiǎn)單。