光电二极管的基本等效电路

接线图 2023年07月14日 23:00 228 admin

光电二极管的基本等效电路第1张

光电流
理想电流源（IPD ）代表光电流，即二极管响应入射光而产生的电流。请注意，光电流的方向对应于从二极管的阴极流向二极管的阳极的电流，这是一个很好的提醒，光电二极管在零偏压或反向偏压下使用，并且它们产生的电流的流动方向与电流的方向相反。我们期望从普通的正向偏置二极管获得。
正如上一篇文章中提到的，我们使用响应度来量化入射光功率和光电流之间的关系。典型硅光电二极管的响应度范围为 400 nm EMR 的约 0.08 安培每瓦 (A/W) 到 700 nm EMR 的 0.48 A/W。
结电容
并联电容器(C J )代表二极管的结电容，即与pn结的耗尽区相关的电容。结电容是一个重要参数，因为它强烈影响光电二极管的频率响应。较低的结电容可实现卓越的高频操作。

光电二极管的基本等效电路第2张

该图取自OSI OptoElectronics出版的《光电二极管特性和应用》，显示了通过在光电导模式下操作光电二极管可以实现的结电容的大幅降低。
并联电阻
与光电二极管并联的电阻称为分流电阻 (R SH )。与一般电流源一样，当 R SH无穷大时即可实现理想操作。由于具有无穷大（或者在现实生活中，极高）的分流电阻，电流源将其所有电流传送到负载，并且电流电压比完全由负载电阻决定。当分流电阻接近负载电阻值时，它开始对电流电压比产生更明显的影响。
对于许多光电二极管来说，分流电阻非常高，不会严重影响典型应用中的整体性能。对于硅光电二极管来说，R SH为数十、数百甚至数千兆欧，砷化铟镓还可以具有极高的分流电阻。然而，对于锗，您需要更加小心，因为 R SH通常在千欧范围内，甚至可能在低千欧范围内。
分流电阻也会影响噪声性能。随着 R SH减小，光电二极管的约翰逊噪声增加。
串联电阻
光电二极管具有会产生串联电阻 (R S )的触点、焊线和半导体材料。该电阻往往相当低，如几欧姆或几十欧姆，尽管更高的值也是可能的。

光电二极管的基本等效电路第3张