光电二极管启蒙-solarbe文库

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光电二极管启蒙看到技术论坛上出现不少关于光电二极管和相关电路的问题，针对这方面内容，我想跟更多同行做个分享。这些知识是所有模拟设计者所必须了解的。一个典型的光电二极管模型包含以下关键元素，一个二极管并联一个电流源，并且电流源与光强成正比。寄生元件 CD 和 RD 会影响器件性能。光伏模式 -光电流在如图 2 所示的环路中流动，并且给二极管提供正向偏置。由于二极管的电压电流间成对数关系，因此空载的输出电压与光电流间近似成对数关系，并且通过 RD 上的一个小电流得到修正。所以输出电压与光强之间是高度非线性的关系。某些应用将很受益于对数关系 ,因为在很大的范围内，光强的改变眼睛是完美的对数型会使电压发生类似的改变。由于二极管电压电流特性与温度相关，电压与光强之间的绝对关系很差。在光伏模式下，二极管电容限制了频率响应。光强的快速改变会对 CD 进行充放电。这并不是用于快速响应的模式。输出端可以引入缓冲，或者输出端也可以进行同相放大。为了实现低的输入偏置电流，可以使用 CMOS 或者 JFET 的运算放大器。从而在低的光强的情况下，运放不至于成为光电二极管的负载。在光伏模式下的输出功率，当输出端引入负载时电压会有明显的下降。为了输出最高的功率，所采用的负载值由光强决定。光敏模式 -二极管电压为常量，如图 3 所示，通常为 0V。通常会使用跨阻放大器来将光电流转换为电压。可以通过对光电二极管加反向偏置的方法来降低它的电容，但这会造成暗电流的泄露。当二极管两端没有正向电压的时候，响应与光强之间是成线性关系的。此外，二极管电容两端的电压不会随着光强的改变而改变，因此频率响应大大改善了。由于电容在负反馈的回路中形成了一