第四章光電導(dǎo)探測器

第四章光電導(dǎo)探測器第1頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四1.定義光照變化引起半導(dǎo)體材料電導(dǎo)變化的現(xiàn)象稱光電導(dǎo)效應(yīng)。（內(nèi)光電效應(yīng)，photoconductivePC）當光照射到半導(dǎo)體材料時，材料吸收光子的能量，引起載流子濃度增大，因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率增大。

電導(dǎo)率的改變通過電量測量來獲得?！?-1光電導(dǎo)探測器的工作原理

一、光電導(dǎo)效應(yīng)

---光電導(dǎo)器件工作的物理基礎(chǔ)存在于大多數(shù)半導(dǎo)體中，金屬中不存在（大量自由電子）第2頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四2．半導(dǎo)體的暗電導(dǎo)率

半導(dǎo)體的電導(dǎo)率定義

暗電導(dǎo)——無光照的電導(dǎo)

第3頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四3．光輻射改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率光子激發(fā)（電-空對）產(chǎn)生載流子增量△n＝△P光生載流子光激發(fā)

△n↑△P↑→△g1）本征光電導(dǎo)價帶導(dǎo)帶電子空穴Eg第4頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四只有光子能量h大于材料禁帶寬度Eg的入射光才能激發(fā)出電子空穴對，使材料產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)的現(xiàn)象故探測器能吸收光波長為為截止波長

第5頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四2）非本征光電導(dǎo)價帶導(dǎo)帶電子空穴ΔＥi施主價帶導(dǎo)帶電子空穴ΔＥi受主雜質(zhì)型光電導(dǎo)效應(yīng)：對于Ｎ型半導(dǎo)體，當入射光子的能量等于或大于雜質(zhì)電離能ΔＥi時，將施主能級上的電子激發(fā)到導(dǎo)帶而成為導(dǎo)電電子，在外電場的作用下，形成光電流。本征型用于可見光長波段,雜質(zhì)型用于紅外波段。第6頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四4．光電導(dǎo)計算Al―――體積τn―――壽命N―――每秒產(chǎn)生的電子空穴對數(shù)光電導(dǎo)第7頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四5．光電導(dǎo)電流增益（G）定義

其中長度為L的光電導(dǎo)體在兩端加上電壓V后，由光照產(chǎn)生的載流子在電場作用下在輸出回路形成的光電流與光生載流子在內(nèi)部形成的初生光電流之比第8頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四6.光電導(dǎo)弛豫過程光電導(dǎo)材料從光照開始到獲得穩(wěn)定的光電流是要經(jīng)過一定時間的。同樣光照停止后光電流也是逐漸消失的。這些現(xiàn)象稱為弛豫過程或惰性。對光電導(dǎo)體受矩形脈沖光照時，常有上升時間常數(shù)τr和下降時間常數(shù)τf來描述弛豫過程的長短。τr表示光生載流子濃度從零增長到穩(wěn)態(tài)值63%時所需的時間，τf表示從停光前穩(wěn)態(tài)值衰減到37%時所需的時間。第9頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四6.光電導(dǎo)弛豫過程弛豫特性限制了器件對調(diào)制頻率高的光功率的響應(yīng)

第10頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四7.光電導(dǎo)的光譜分布第11頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

利用具有光電導(dǎo)效應(yīng)的材料（如硅、鍺等本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體，硫化鎘、硒化鎘、氧化鉛等）可以制成電導(dǎo)隨入射光度量變化器件，稱為光電導(dǎo)器件或光敏電阻。根據(jù)半導(dǎo)體材料的分類，將光敏電阻分為兩種類型—本征型半導(dǎo)體光敏電阻和摻雜型半導(dǎo)體光敏電阻。

二、光電導(dǎo)探測器

1、本征型半導(dǎo)體光敏電阻只有當入射光子的能量h等于或大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度Eg時才能激發(fā)電子空穴對，在外加的電場作用下形成光電流。這種本征光電導(dǎo)效應(yīng)可用來檢測可見光和近紅外輻射。2、摻雜型半導(dǎo)體光敏電阻如n型半導(dǎo)體，光子的能量只要大于雜質(zhì)的電離能就能把施主雜質(zhì)能級上的的電子激發(fā)到導(dǎo)帶而形成導(dǎo)電電子，在外加電場的作用下形成光電流。這種效應(yīng)可以檢測波長較長的輻射。主要用于超過5微米的波段。第12頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

光敏電阻具有體積小，堅固耐用，價格低廉，光譜響應(yīng)范圍寬等優(yōu)點。第13頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四三、光電導(dǎo)探測器的工作原理

下圖所示為光敏電阻的原理圖與光敏電阻的符號，在均勻的具有光電導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料的兩端加上電極便構(gòu)成光敏電阻。光照電極第14頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四入射光第15頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四1.光電導(dǎo)探測器的光電流n型半導(dǎo)體光敏電阻VA為外加偏壓,RL為負載電阻設(shè)入射的光功率為漂移面電流密度漂移速度v=μnE=μnVA/L光電導(dǎo)探測器輸出的總光電流光電導(dǎo)探測器在高為dx的長方體微元每秒鐘單位體積產(chǎn)生的光生自由電子數(shù)產(chǎn)生率第16頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四n型半導(dǎo)體光敏電阻自由電子的壽命τ0復(fù)合率穩(wěn)態(tài)后,產(chǎn)生率=復(fù)合率令有效量子效率第17頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四光電導(dǎo)探測器內(nèi)增益等于載流子平均壽命τ0與載流子在探測器兩極間的渡越時間τd之比。G=1,τ0=τd,每產(chǎn)生一個光電子對外回路電流正好提供一個電子的電荷量e。G<1,τ0<τd,每產(chǎn)生一個光電子對外回路電流的貢獻小于一個電子的電荷量e。G>1,τ0>τd,每產(chǎn)生一個光電子對外回路電流的貢獻大于一個電子的電荷量e。第18頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四光敏電阻兩端加電壓（直流或交流）。無光照時，阻值（暗電阻）很大，電流（暗電流）很??；光照時，光生載流子迅速增加，阻值（亮電阻）急劇減少。在外場作用下，光生載流子沿一定方向運動，形成光電流（亮電流）。2.光電導(dǎo)探測器的工作模式及等效電路光電導(dǎo)：亮電導(dǎo)和暗電導(dǎo)之差；g光=gL-gd光電流：亮電流和暗電流之差；I光=IL-Id第19頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四2.1基本偏置電路

設(shè)在某照度Ev下，光敏電阻的阻值為Rd，電導(dǎo)為g，流過負載電阻RL的電流為IL

用微變量表示

而，dRd=d(1/g)=(-1/g2)dg

dg=Ip/u0

因此

RLRdVA第20頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

加在光敏電阻上的電壓為Rd與RL對電壓VA的分壓，即U0={Rd/(Rd+RL)}UA，因此，流過負載電阻的電流微變量與光電流的關(guān)系為

IpRdRL直流微變等效電路

du0第21頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四探測器上的偏置電壓與Rd無關(guān)U0=VA,基本恒定,流過RL輸出的電流信號為2.2短路電流ISC

恒壓偏置電路(RL<<Rd)

2.3開路電壓VOC

恒流偏置電路(RL>>Rd)

工作過程中流過探測器的電流基本恒定,IL=VA/RL+Rd,輸出的電壓信號第22頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四輸出電壓

Rd=RL即為負載匹配工作狀態(tài)的工作條件

2.4負載匹配時探測器輸出電壓

第23頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四§4-2光電導(dǎo)探測器的性能參數(shù)

Gn稱為光電導(dǎo)探測器中電子增益系數(shù)Gp稱為光電導(dǎo)探測器中空穴增益系數(shù)長度為L的光電導(dǎo)體在兩端加上電壓V后，由光照產(chǎn)生的載流子在電場作用下在輸出回路形成的光電流與光生載流子在內(nèi)部形成的初生光電流之比一、光電導(dǎo)電流增益（G）定義

第24頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四在半導(dǎo)體中,電子和空穴的壽命是相同的總的光電導(dǎo)增益G為令tdr為載流子渡越極間距離L所需要的有效渡越時間增益、帶寬矛盾第25頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四光敏電阻結(jié)構(gòu)一塊半導(dǎo)體材料兩端加上電極，兩端面接上電極引線，封裝在帶有窗口的金屬或塑料外殼內(nèi)第26頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

光敏電阻的基本結(jié)構(gòu)

梳狀電極---光敏面做成蛇形（較大的受光表面，減小電極之間的距離---

減小載流子的有效極間渡越時間，提高靈敏度）

第27頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四二、光電導(dǎo)探測器的噪聲

光敏電阻的主要噪聲有熱噪聲、產(chǎn)生復(fù)合和低頻噪聲(或稱1/f噪聲)。第28頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四電流靈敏度三、響應(yīng)率

電壓靈敏度光敏電阻的光電導(dǎo)靈敏度gp---光敏電阻的光電導(dǎo)（西門子S，-1）E---照度（勒克斯lx）Sg---S/lx（S.m2/W）第29頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四光電特性圖為硫化鎘光敏電阻的光電特性。強光照射時，光電特性為非線性。在實用范圍內(nèi)，有如下關(guān)系：式中Ip——光電流；

U——加于光敏電阻的電壓；

E——光敏電阻上的照度；

K——材料決定的比例系數(shù)；

a——電壓指數(shù)，一般近于1；

b——照度指數(shù)。Ip＝KUaEb

弱光時,b=1

---

光電流與光照度的線性關(guān)系第30頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四四、光譜特性---相對電流靈敏度與波長的關(guān)系曲線---靈敏度范圍、峰值波長位置、各波長下靈敏度的相對關(guān)系整個可見光區(qū)域峰值波長：515~600nm---與人眼有關(guān)的儀器（照相機、照度計、光度計）第31頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四第32頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四五、溫度特性光敏電阻的性質(zhì)受溫度的影響較大，隨著溫度的升高靈敏度要下降。圖示硫化鎘的光電流與溫度的關(guān)系。不同的材料其溫度特性也不一樣溫度升高，光敏電阻在黑暗時的電流增大，導(dǎo)致在光照時電流增加不多，則I減小，靈敏度降低溫度還影響光譜特性、峰值響應(yīng)波長等等一些因素。第33頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四六、頻率響應(yīng)及響應(yīng)時間---

非平衡載流子的產(chǎn)生與復(fù)合有一個時間過程（影響光敏電阻對變化光照的響應(yīng)）

---頻率響應(yīng)R0---器件在零頻時的響應(yīng)度；=2f為信號的調(diào)制圓頻率；f為調(diào)制頻率；為響應(yīng)時間相對輸出隨光調(diào)制頻率的增加而減小第34頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四七、前歷效應(yīng)中態(tài)前歷效應(yīng)數(shù)值越小越好。前歷效應(yīng)分為短態(tài)前歷效應(yīng)和中態(tài)前歷效應(yīng)短態(tài)前歷效應(yīng)數(shù)值越大,靈敏度越高;通常在黑暗中放置的時間越短,短態(tài)前歷效應(yīng)越顯著。第35頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四光敏電阻的使用要點①用于模擬量時，只有在弱光照射下光電流與入射輻射通量成線性關(guān)系②用于光度量測試儀器時，必須對光譜特性曲線進行修正，保證其與人眼的光譜光視效率曲線相符合③冷卻靈敏面-—提高長波區(qū)靈敏度（光譜特性與溫度有關(guān)，溫度低時，靈敏范圍和峰值波長都向長波方向移動）④不適于在高溫下使用（溫度特性復(fù)雜）⑤要求帶寬---犧牲靈敏度（頻帶寬度比較窄）動態(tài)設(shè)計---前歷效應(yīng)第36頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四1、Hg1-xCdxTe光電導(dǎo)探測器件

Hg1-xCdxTe系列光電導(dǎo)探測器件是目前所有紅外探測器中性能最優(yōu)良最有前途的探測器件，尤其是對于4~8μm大氣窗口波段輻射的探測更為重要。

Hg1-xCdxTe系列光電導(dǎo)體是由HgTe和CdTe兩種材料的晶體混合制造的，其中x標明CdTe元素含量的組分。在制造混合晶體時選用不同CdTe的組分x，可以得到不同的禁帶寬度Eg，便可以制造出不同波長響應(yīng)范圍的Hg1-xCdxTe探測器件。一般組分x的變化范圍為0.18~0.4，長波長的變化范圍為1~30μm。

§4-3實用光電導(dǎo)探測器

第37頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四2、InSb光電導(dǎo)探測器

InSb光敏電阻是3~5μm光譜范圍內(nèi)的主要探測器件之一。

InSb材料不僅適用于制造單元探測器件，也適宜制造陣列紅外探測器件。

InSb光敏電阻在室溫下的長波長可達7.5μm，峰值波長在6μm附近，比探測率D*約為1×1011cm·Hz·W-1。當溫度降低到77K（液氮）時，其長波長由7.5μm縮短到5.5μm，峰值波長也將移至5μm，恰為大氣的窗口范圍，峰值比探測率D*升高到2×1011cm·Hz·W-1。

第38頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

3、CdS光敏電阻

CdS光敏電阻是最常見的光敏電阻，它的光譜響應(yīng)特性最接近人眼光譜光視效率，它在可見光波段范圍內(nèi)的靈敏度最高，因此，被廣泛地應(yīng)用于燈光的自動控制，照相機的自動測光等。

CdS光敏電阻的峰值響應(yīng)波長為0.52μm，CdSe光敏電阻為0.72μm，一般調(diào)整S和Se的比例，可使Cd（S，Se）光敏電阻的峰值響應(yīng)波長大致控制在0.52~0.72μm范圍內(nèi)。第39頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四4、PbS光敏電阻

PbS光敏電阻是近紅外波段最靈敏的光電導(dǎo)器件。

PbS光敏電阻在2μm附近的紅外輻射的探測靈敏度很高，因此，常用于火災(zāi)的探測等領(lǐng)域。

PbS光敏電阻的光譜響應(yīng)和比探測率等特性與工作溫度有關(guān)，隨著工作溫度的降低其峰值響應(yīng)波長和長波長將向長波方向延伸，且比探測率D*增加。例如，室溫下的PbS光敏電阻的光譜響應(yīng)范圍為1~3.5μm，峰值波長為2.4μm，峰值比探測率D*高達1×1011cm·Hz·W-1。當溫度降低到（195K）時，光譜響應(yīng)范圍為1~4μm，峰值響應(yīng)波長移到2.8μm，峰值波長的比探測率D*也增高到2×1011cm·Hz·W-1。

第40頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四隨輸入光通量的變化，負載電流的變化I變?yōu)?/p>

---

根據(jù)負載電阻RL和光敏電阻R的大小關(guān)系，可確定電路的三種工作狀態(tài)

a)恒流偏置

①負載電阻RL---輸入電路中的負載電阻比光敏電阻大得多(即RL>>R)時

負載電流與光敏電阻值無關(guān)，并且近似保持常數(shù)---輸出信號電流取決于光敏電阻和負載電阻的比值，與偏置電壓成正比---恒流偏置電路

電壓信噪比較高---適用于高靈敏度測量RL很大---為使光敏電阻正常工作所需的偏置電壓很高（有時達100V以上）采用晶體管作恒流器件來代替RL---降低電源電壓）§4-4

光敏電阻的變換電路第41頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

恒流電路(RL>>R)

通常，當RL?R時，流過光敏電阻的電流基本不變，此時的偏置電路稱為恒流電路?？梢肴鐖D所示的晶體管恒流偏置電路。

穩(wěn)壓管DW將晶體三極管的基極電壓穩(wěn)定，即UB=UW，流過晶體三極管發(fā)射極的電流Ie為

第42頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四在晶體管恒流偏置電路中輸出電壓Uo為

求微分得

將代入上式得

或

顯然，恒流偏置電路中光敏電阻的電壓靈敏度SV為

第43頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四b)恒壓偏置

光敏電阻在較高的頻率下工作時，除選用高頻響應(yīng)較好的光敏電阻外，負載電阻RL必須取較小的數(shù)值，否則時間常數(shù)較大，對高頻響應(yīng)不利

在較高頻率下工作時---電路往往處于失配狀態(tài)光敏電阻上的電壓近似與電源電壓相等

---恒壓偏置（光敏電阻上的電壓保持不變的偏置）信號電壓變?yōu)?/p>

---光敏電阻的電導(dǎo)變化量（引起信號輸出的原因）

當負載電阻RL比光敏電阻R小得多(即RL<<R)時，負載電阻兩端的電壓為

---恒壓偏置的輸出電壓信號與光敏電阻阻值無關(guān)，僅取決于電導(dǎo)的相對變化

優(yōu)點---檢測電路在更換光敏阻值時對電路初始狀態(tài)影響不大第44頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

恒壓電路(RL<<R)

利用晶體三極管很容易構(gòu)成光敏電阻的恒壓偏置電路。如圖所示為典型的光敏電阻恒壓偏置電路。

光敏電阻在恒壓偏置電路的情況下輸出的電流IP與處于放大狀態(tài)的三極管發(fā)射極電流Ie近似相等。因此，恒壓偏置電路的輸出電壓為

取微分，則得到輸出電壓的變化量為

第45頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四c)恒功率偏置

對RL微分負載電阻RL與光敏電阻R相等時---負載匹配

探測器的輸出功率最大---匹配狀態(tài)

R---對應(yīng)于某光通量的光敏電阻值輸出功率

第46頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四恒功率偏置電路(RL=RD)

第47頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四伏安特性

光敏電阻的本質(zhì)是電阻，符合歐姆定律。因此，它具有與普通電阻相似的伏安特性，但是它的電阻值是隨入射光度量而變化的。

利用基本偏置電路可以測出在不同光照下加在光敏電阻兩端的電壓U與流過它的電流I的關(guān)系曲線，并稱其為光敏電阻的伏安特性。圖所示為典型CdS光敏電阻的伏安特性曲線。第48頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四虛線---額定功耗（不使電阻的實際功耗超過額定值）不能使靜態(tài)工作點位于虛線以外的區(qū)域設(shè)計負載電阻

---

不使負載線與額定功耗線相交Pm---允許的最大耗散功率（產(chǎn)品目錄中查出）---

工作時超過這一數(shù)值，光敏電阻就容易損壞

I、U---通過光敏電阻的電流和它兩端的電壓

第49頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四---信號電壓U隨Ub的增大而增大

②電源電壓UbRL不變時---Ub增大后，負載線由AQB變?yōu)锳?Q?B?

A?B?>ABU?

>U

Ub---光敏電阻的損耗，（靠近但不能超過允許功率曲線Pmax），否則光敏電阻將損壞或性能下降。Pmax---光敏電阻的允許最大耗散功率（產(chǎn)品目錄中給出）第50頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四為了得到大的電流變化（RL=0時）

R---光通量最大時的光敏電阻值

電源電壓Ub也受Pmax限制

為了電源設(shè)備簡單，電路可以公用一個電源Ub

第51頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四③信噪比S/N當系統(tǒng)噪聲以放大器的熱噪聲為主時,與偏置方式無關(guān)(即與RL的取值無關(guān))當系統(tǒng)噪聲以探測器的熱噪聲為主時恒流偏置S/N>匹配偏置S/N>恒壓偏置S/N第52頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四小結(jié)沒有特殊要求的情況下,通常采用負載匹配偏置,RL=Rs根據(jù)Ub=IL(RL+Rs),計算出Ub,但,否則需重新設(shè)計選定第53頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四第54頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

在實際使用時，常常將光敏電阻的光電特性曲線改用如下圖所示的特性曲線。圖中所示為兩種坐標框架的特性曲線，其中(a)為線性直角坐標系中光敏電阻的阻值R與入射照度EV的關(guān)系曲線，而(b)為對數(shù)直角坐標系下的阻值R與入射照度EV的關(guān)系曲線。

第55頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

如圖所示的對數(shù)坐標系中光敏電阻的阻值R在某段照度EV范圍內(nèi)的光電特性表現(xiàn)為線性，即光電轉(zhuǎn)換因子γ保持不變。

γ值為對數(shù)坐標下特性曲線的斜率。即

R1與R2分別是照度為E1和E2時光敏電阻的阻值。

第56頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四例題

在如圖所示的恒流偏置電路中，已知電源電壓為12V，Rb為820Ω，Re為3.3kΩ，穩(wěn)壓二極管的輸出電壓為4V，光照度為40lx時輸出電壓為6V，80lx時為8V。（設(shè)光敏電阻在30到100lx之間的值不變）

試求（1）輸出電壓為7伏的照度為多少勒克司？（2）輸出電壓為7伏時該電路的電壓靈敏度（V/lx)。

解根據(jù)已知條件，流過穩(wěn)壓管DW的電流第57頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四滿足穩(wěn)壓二極管的工作條件

（1）根據(jù)題目給的條件，可得到不同光照下光敏電阻的阻值

將Rp1與Rp2值代入γ值計算公式,得到光照度在40~80lx之間的γ值

輸出為7V時光敏電阻的阻值應(yīng)為

第58頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四此時的光照度可由γ值計算公式獲得

E3=54.45（lx）

（2）電路的電壓靈敏度SV

第59頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四

在如圖所示的恒壓偏置電路中，已知DW為2CW12型穩(wěn)壓二極管，其穩(wěn)定電壓值為6V，設(shè)Rb=1kΩ，RC=510Ω,電源電壓Ubb=12V，當CdS光敏電阻光敏面上的照度為150lx時恒壓偏置電路的輸出電壓為10V,照度為450lx時輸出電壓為8V,試計算輸出電壓為9V時的照度（設(shè)光敏電阻在100~500lx間的γ值不變）為多少lx？照度到500lx時的輸出電流為多少？

第60頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四解分析電路可知，流過穩(wěn)壓二極管的電流滿足2CW12的穩(wěn)定工作條件，三極管的基極被穩(wěn)定在6V。設(shè)光照度為150lx時的輸出電流為I1，光敏電阻的阻值為R1，則第61頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四同樣,照度為450lx時流過光敏電阻的電流I2與電阻R2為R2=680Ω

由于光敏電阻在100到500lx間的γ值不變，因此該光敏電阻的γ值應(yīng)為

第62頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四當輸出電壓為9V時，設(shè)流過光敏電阻的電流為I3，阻值為R3，則

R3=900Ω

代入γ值的計算公式便可以計算出輸出電壓為9V時的入射照度E3E3=196(lx)

第63頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四由γ值的計算公式可以找到500lx時的阻值R4及三極管的輸出電流I4為

R4=214Ω

I4=24.7(mA)

第64頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)某只CdS光敏電阻的最大功耗為40mW,光電導(dǎo)靈敏度Sg=0.5×10-6s/lx，暗電導(dǎo)g0=0,試求當CdS光敏電阻上的偏置電壓為20V時的極限照度。設(shè)某光敏電阻在100lx的光照下的阻值為2KΩ且已知它在90～120lx范圍內(nèi)的γ=0.9。試求該光敏電阻在110lx光照下的阻值已知某光敏電阻在500lx的光照下的阻值為550Ω，而在700lx的光照下的阻值為450Ω。試求該光敏電阻在550lx和600lx光照下的阻值第65頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四光敏電阻的符號和連接電路如圖圖(a)中的輸出電壓與入射光通量的變化反相；而圖(b)中的輸出電壓于入射光通量成同相。在入射光通量變化范圍一定的情況下，為了使輸出電壓Vo變化范圍最大，一般取RL=RG當入射光通量Φ跳躍變化時，RL＝(RGmax×RGmin)1/2

第66頁，共72頁，2023年，2月20日，星期四補充：證明：當入射光通量跳躍變化時，RL＝(RGmax×RGmin)1/2證明：設(shè)兩個光強時的光敏電阻值分別為RGmax和RGmin則兩個狀態(tài)下的電流差為：則兩種狀態(tài)下光敏電阻的輸出電壓之差為：要求兩個工作狀態(tài)的電壓差最大，則要求：第67頁，共72頁，20