光電晶體管是固態器件，用作具有內部增益的光檢測器并用于提供模擬或數字信號。幾乎所有依賴光的電子設備（如煙霧探測器和光學遙控器）都在其系統中使用光電晶體管。這些設備將檢測到的光轉換為電流以供電路使用。

本應用筆記介紹了有關光電晶體管的一些基本事實，包括其在行業中常用的不同架構。它討論了它的操作以及這些設備內部的工作原理。

當光電晶體管檢測到近紅外范圍內的光時，共發射極放大器電路（圖 1）產生一個輸出，該輸出從高狀態轉變為低狀態。近紅外區域的光的波長范圍約為 700 納米 (nm) 至 1100 nm。輸出是通過在電壓源和組件的集電極引腳之間連接一個電阻來產生的。在集電極的終端讀取輸出電壓。之所以稱為放大電路，是因為檢測到光時元件中產生的電流很小。然而，該組件有一個內部放大器（在本例中為光電晶體管），可將該電流放大到有用的水平。

共發射極放大器

共集電極放大器（圖 2）產生一個輸出，當光電晶體管檢測到紅外光時，該輸出從低狀態轉變為高狀態。輸出是通過在組件的發射極引腳和地之間連接一個電阻來產生的。在發射極端子讀取輸出。

共集電極放大器

在兩個電路中，光電晶體管都可以在兩種模式下使用，即有源模式和開關模式。在有源模式下工作意味著光電晶體管產生與組件接收到的光成比例的響應，直至達到特定的光水平。當光量超過該水平時，光電晶體管變得飽和，即使光照水平增加，輸出也不會增加。此模式在需要檢測兩個級別的輸入以進行比較的應用中非常有用。在開關模式下操作意味著光電晶體管將響應光線“關閉”（截止）或“開啟”（飽和）。當物體檢測或編碼器感測需要數字輸出時，此模式非常有用。

通過調整放大器電路中的負載電阻，可以設置工作模式。電阻器的正確值可由以下公式確定：

• 活動模式：VCC > RL x ICC
• 開關模式：VCC < RL x ICC

通常 5kΩ 或更高的電阻值足以在開關模式下操作光電晶體管。開關模式下的高電平輸出電壓應等于電源電壓。開關模式下的低電平輸出電壓應小于 0.8 伏。
剛剛描述的電路可以應用于飛兆半導體提供的所有兩個引腳 IR 光電晶體管組件。它們還可以應用于具有基極引線的三針光電晶體管組件。

第三個光電晶體管電路（圖 3）僅涉及具有基極連接的三個引線組件。對基極的訪問允許連接基極-發射極電阻器。高 RBE 值將防止低水平的光觸發光電晶體管，并有助于提供更多數字輸出。集電極和發射極端子可以以與上述相同的方式連接。Fairchild Semiconductor 僅提供采用密封（金屬罐）封裝的三引線組件。

帶基極連接的光電晶體管電路

最后，光電晶體管應偏置（施加到 VCC 的電壓）為 5 伏。最大偏壓為 16 V，但是組件的性能不會隨著更大的偏壓而改變，除非將光電晶體管用作開關 - 高電平輸出將等于更高的設置。

編輯：hfy