光電二極管是用于檢測電子電路中入射光的常用元件之一。它具有廣泛的應用，如遠程控制，警報，感官應用等。本文解釋了什么是光電二極管，它是如何工作的以及如何在電路中使用它們。

光電二極管工作原理：

要了解光電二極管，我們首先需要知道什么是二極管。我不打算詳細介紹，但二極管是一種只允許一個方向電流（僅在正向偏置中）的組件。反向偏置二極管時會阻斷電流。

來到光電二極管，它表現出相同的特性，允許正向偏置時的電流。然而，當反向偏置時，它會抵抗電流，直到光線入射到它上面。當光落在光電二極管上時，電流開始流過它，這取決于光電二極管上入射光的強度。當電流流過光電二極管時，電壓將在其上產生，我們將在電路中利用它來檢測入射光。

特點：

讓我們通過看一下它的VI特性來更好地理解這一點。在下面的曲線中，您可以注意到在不同光照條件過二極管的電流。當光強度較小時，流過光電二極管的電流較小，但是當入射光強度增加時，我們可以注意到流經二極管的電流增加。另一個需要注意的有趣事實是，施加到光電二極管的電壓對電流幾乎沒有影響，它在很大程度上取決于二極管上的入射光。

在電路中使用光電二極管：

所以我們現在知道什么是光電二極管以及它是如何工作的。讓我們看看如何在電路中適當地使用光電二極管，從而使它們為您工作。所以我們知道光電二極管只檢測光并在反向偏置時做出反應。因此，我們將它定位在反向偏置狀態（與陽極相比，陰極保持在更高的電位）。在這種情況下，當光線落在上面時，電流會流動，但我們對光電二極管上產生的電壓更感興趣，因為電流會太低。因此，我們必須使用另一個與光電二極管串聯的電阻器，形成電壓潛水器設置。

在上述電路中，您可以注意到分壓器設置使用光電二極管和電阻R1。這兩個元件之間產生的電壓被饋送到運算放大器的反相輸入端。同時使用電阻R2和R3的另一個分壓器用于產生基準電壓，調整R3以固定基準電壓。當光電二極管中沒有光入射時，沒有電流流動，因此反相輸入的電壓輸入將接近于零。因此，同相輸入端的電壓將很高，運算放大器的輸出將處于高電平狀態。然而，當光落在光電二極管上時，電流流動，因此電壓將在R1上產生。現在，反相輸入端的電壓將很高，因此運算放大器的輸出將變為低電平。

當然，這不是使用光電二極管的唯一方法，但這是光電二極管最常用的電路。

注意：

二極管兩端的壓降隨著入射光的強度而增加（因為電流會隨著光的強度而增加）。

使用與光電二極管串聯的大值電阻以獲得高電壓范圍，這對于將其饋送到比較器輸入非常有用。

要記住的事情：

光電二極管在正向偏置狀態下的工作方式類似于普通二極管，僅在反向偏置狀態下響應入射光。

入射光的強度會影響流過二極管的電流

流經它的電流通常在微安（uA）范圍內非常少。

反向偏置電壓對流經光電二極管的電流的影響非常小或可以忽略不計。