Ev
lgE2 lgE1
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14
当输出电压为9V时，设流过光敏电阻的电流为I3，阻值
为R3，则I3

Ubb Rc
9

5.88(mA)
代入γ 值R3 的Uw计Ic 0.算7 公5.688式(0m.7A便) =可900以() 计算出输出电压为9V时的
入射照度E3
lgR2 lgR3 0.66

lg40
1.736
E3=54.45（lx） （2）电路的电压灵敏度SV
SV

U E

76 54.45 40
0.0பைடு நூலகம்9(V/lx)
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12
例2 在如图所示的恒压偏置电路中，已知DW为2CW12型稳压
二极管，其稳定电压值为6V，设Rb=1kΩ ，RC=510Ω , 三极管 的电流放大倍率不小于80，电源电压Ubb=12V，当CdS光敏电阻 光敏面上的照度为150lx时恒压偏置电路的输出电压为10V,照度
d EV
iL

Ubb R2Sg ( R RL )2
Ev
uL

RLiL

Ubb R2RLSg ( R RL )2
Ev
可以看出，当电路参数确定后，输出电压信号与弱辐 射入射辐射量（照度Ev）成线性关系。
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4
2 恒流电路
在简单偏置电路中，当RL»R时，流过光敏电阻的电 流基本不变，此时的偏置电路称为恒流电路。然而，光 敏电阻自身的阻值已经很高，再满足恒流偏置的条件就 难以满足电路输出阻抗的要求，为此，可引入晶体管恒 流偏置电路。
lgE3 lgE2
lgE3
lgE2

lgR2 lgR3 0.66
2.292
E3=196(lx)
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15
由γ值的计算公式可以找到500lx时的阻值R4及 三极管的输出电流I4为
R4=214Ω
I4=24.7(mA)
而此时的输出电压UO为
UO=Ubb－I4R4=6.7(V)
即，在500lx的照度下恒压偏置电路的输出电压 为6.7V。
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1
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2
光敏电阻的变换电路
1 基本偏置电路
设在某照度Ev下，光敏电阻的阻值为R，电导为G， 流过偏置电阻RL的电流为IL
IL

Ubb R RL
用微变量表示
dI L


U bb (R RL )2
d
R
而， dR R2Sg dEV
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3
dI L

UbbR2Sg (R RL )2
dU o

UW Ube Re
R 2 Sg dEv
或
uo
UW Re
R 2 Sg ev
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6
显然，恒流偏置电路的电压响应率SV为
Sv
UW Re
R2Sg
（2-30）
• 光敏电阻在恒流偏置电路的输出电压响应率与 光敏电阻阻值的平方成正比，与光电导灵敏度成正 比。
• 采用高阻值的光敏电阻可获得高探测响应率。
40~80lx之间的γ 值
lg6 lg4 0.59
lg80 lg40
输出为7V时光敏电阻的阻值应为
RP3

Ubb Ie
7V

5K
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11
光照度可由γ 值计算公式获得
lg6 lg5 0.59
lgE 3 lg40
lg
EV
3

lg6 lg5 0.59
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16
4 光敏电阻的应用实例
1) 照明灯的光电控制电路
如图所示为一种最简单的由光敏电阻作光电敏感器 件的照明灯光电自动控制电路。
它由3部分构成:
半波整流滤波电路 测光与控制的电路
执行电路
设使照明灯点亮的光 照度为EV
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17
继电器绕组的直流电阻为RJ，使继电器吸合的最小电流 为Imin，光敏电阻的光电导灵敏度为Sg，暗电导=0，则
为450lx时输出电压为8V,试计算输出电压为9V时的照度（设光
敏电阻在100~500lx间的γ值不变）为多少lx？ 照度到500lx时的
输出电压为多少？
解 三极管的基极被稳定在6V。
设光照度为150lx时的输出电流为I1，
与光敏电阻的阻值R1，则
I1

Ubb 10 Rc

12 10 510
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Uo Ubb Ic Rc
取微分，则得到输出电压的变化量为: dUo=－RcdIc=－RcdIe= RcSgUwdE uo Rc SgUW ev
光敏电阻在恒压偏置电路的输出信号电压与光 敏电阻的阻值无关。
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9
例1 在如图所示的恒流偏置电路中，已知电源电压为 12V，Rb为820Ω ，Re为3.3kΩ ，三极管的放大倍率不小 于80，稳压二极管的输出电压为4 V，光照度为40lx时输 出电压为6V，80 lx时为8V。（设光敏电阻在30到100lx 之间的值不变）

3.92(mA)
13
R1

UW
I1
0.7

6 0.7 3.92
1.4k
同样,照度为450lx时流过光敏电阻的电流I2与电阻R2为
I2

Ubb 8 Rc

7.8(mA)
R2=680Ω 由于光敏电阻在100到500lx间的γ 值不变，因此该光敏 电阻的γ 值应为
lgR1 lgR2 0.66
稳压管DW将晶体三极管的 基极电压稳定，即UB=UW，流过 晶体三极管发射极的电流Ie 为
Ie

UW Ube Re
处于放大状态的三极管发射极电流
与集电极电流近似相等。
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5
在晶体管恒流偏置电路中输出电压Uo为
求微分得
Uo Ubb IcR dUo IcdR
将 d R Sg R2d Ev 代入得
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7
3 恒压电路
利用晶体三极管很容易构成光敏电阻的恒压偏 置电路。
稳压管DW将晶体三极管的基 极电压稳定，即UB=UW。三 极管处于放大工作状态时， Ube=0.7V。
因此，UE=UW-Ube。 加在光敏 电阻上的电压为恒定值。 称 为恒压偏置电路。
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8
光敏电阻在恒压偏置电路的情况下输出的 电流IP与处于放大状态的三极管发射极电流Ie近 似相等。因此，恒压偏置电路的输出电压为:
试求：（1）输出电压为7伏的照 度为多少勒克司？
（2）该电路的电压灵敏度（V/ lx）。
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10
（1）根据题目给的条件，可得到不同光照下光敏电阻
的阻RR值P1P2UUbbbbIIee 68VV
6K
4K
(Ie

Uw Ube Re
1mA)
将Re1与Re2值代入γ 值计算公式，得到光照度在