R1 5.1 *12 6V U bb 5.1 5.1 R1 RW 1
t ( RW 2 R)C ln(U bb / U th ) (8.2 15) *10 3 *1*10 6 ln(12 / 6) 16.08ms
9 试分析如图 2-20(a)和(b)所示的放大电路中，光敏电阻的作用。
已知某光敏电阻在 500lx 的光照下的阻值为 550 ， 而在 700lx 的光照下的阻 值为 450 。试求该光敏电阻在 550lx 和 600lx 光照下的阻值？
解：由 r
lg R1 lg R 2 lg 550 lg 450 =0.596 得r lg 700 lg 500 lg E 2 lg E 1
解：根据图示为恒流偏置电路，流过稳压管的电流
Iw
U bb U w 8 9.8mA 满足稳压管的工作条件 Rb 820
(1) 当 U w 4V 时， I e
U w U be 4 0.7 1mA Re 3.3*10 3
由
Rp
U bb U 0 得输出电压为 6 伏时电阻 R1 6K ， Ie
(3) 当 Re 3.3K 时， I e 1mA, r=1, R P 6 K 解得 R p 3.4 K
ห้องสมุดไป่ตู้
U 0 U bb I e R p =8.6V
当 Re 6 K 时， I e 0.55mA, r=1, R P 6 K 解得 R p 3.4 K
U 0 U bb I e R p =10V
2
* 220 *10 3 10.83V
I2
U W 0.7 6 0.7 2.65 *10 7 A 6 R3 0.2 *10
6
集电极电压 U 2 U CC I 1 R3 12 26.5 *10
* 220 *10 3 6.17V
U U 1 U 2 10.83 6.17 4.66V
输出电压为 9 伏时电阻 R2 3K ，故 r
lg R1 lg R2 =1； lg E 2 lg E1
2
输出电压为 8V 时，光敏电阻的阻值为 R p 解得 E=60lx (2) 与（1）类似，得到 E=34lx
U bb U 0 lg R1 lg R2 =4K ，代入 r lg E 2 lg E 1 Ie
(4) 电路的电压灵敏度 S v
U 86 0.1(v / lx) E 60 40
7 在如图 2-16 所示的火灾探测报警器电路中，设 U bb 12V ,其他电路参数如图中所示，若 PbS 光敏电阻的暗电阻值为 1 M ，在辐照度为 1 mW / cm 情况下的亮电阻阻值为
当光照度为 40lx 时输出电压为 6V，80lx 时为 9V。设该光敏电阻在 30~100lx 之间的 值不变。试求： （1） 输出电压为 8V 时的照度。
（2） 若 Re 增加到 6 k ，输出电压仍然为 8V，求此时的照度。 （3） 若光敏面上的照度为 70lx，求 Re 3.3k 与 Re 6k 时输出的电压。 （4） 求该电路在输出电压为 8V 时的电压灵敏度。
解： （a）通过光照调节 R P 的电阻值从而动态的控制集成运放电路的放大倍数
（b）通过光照调节 R P 的电阻值从而动态的调节集成运放同向输入端的输入电压。
4
1
解：在照明控制电路中，入射辐射很强 *1000=208 V 由 I p US g E 得， E (
r
r=0.5，光敏电阻分压 U C =220-0.002*（1+5）
IP 2 ) 369.8 lx US g IP =220—0.002*（5+R）*1000，推出 Sg E
在光照度在 3lx 时，入射辐射很弱，r=1，由 U R=820 ，故应将 R 值调到 820 。 5
光电探测技术与应用 主编：郝晓剑 李仰军
国防工业出版社
第三章 光电导器件
1 试说明为什么本征光电导器件在越微弱的辐射作用下，时间响应越长，灵敏 度越高。 t / ，并对其 解：在微弱信号的辐射下， 将式（1-80） n N e , (1 e ) 代入（1-83）
求导即可得半导体材料在弱辐射下的光电导灵敏度为
lg R2 r ( l g E2 lg E1 )
当光照为 550lx 时， R1 10 当光照为 600lx 时， R1 10
6
= 519.53 =493.3
lg R2 r ( l g E2 lg E1 )
在如图所示的电路中， 已知 Rb 820 ，Re 3.3k,U w 4V ， 光敏电阻为 R p ，
2
0.2 M 。问前置放大器 VT1 集电极电压的变化量为多少？ 解：在没有光照的情况下通过 R3 的电流
I1
U w 0.7 6 0.7 5.3*10 6 A 6 R3 1*10
6
集电极电压 U 1 U CC I 1 R3 12 5.3*10 在辐照度为 1mw/ cm 情况下通过 R3 的电流
Sg
2
dg q (1 e t / ) ，由此可知时间 t 响应越长，灵敏度越高。 d e , hcl 2
对于同一种型号的光敏电阻来讲，在不同光照度和不同环境温度下，其光电 导灵敏度与时间常数是否相同？为什么？如果照度相同而温度不同时情况又 会如何？
解：同一型号的光敏电阻，在不同光照度下和不同的环境温度下，其光电导灵敏度和时 间常数不相同。在照度相同而温度不同时，其光电导灵敏度不相同和时间常数也不相同。 其材料性质已经一样，只是决定了 的值一定，光照度和环境温度不同，则产生的光生电子 浓度和热生电子浓度各异，决定了 值不同，照度相同决定光生电子浓度相同，温度不同决 定热生电子浓度不同，同样也决定了 值不同。由（1-85）和（1-88）推出光电灵敏度不相 同，由（2-5）和（2-11）推出其时间常数不相同。
3
设某只 CdS 光敏电阻的最大功耗为 30mW， 光电导灵敏度 S g 0.5 10 6 S / lx ， 暗电导 g 0 0 。试求当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。
解：由式（2-1） I p US g E r 得 最大照度 E (
IP 2 P ) ( 2 ) 2 =22500 lx US g U Sg
8 如 图 2-17 所 示 的 照 相 机 快 门 自 动 控 制 电 路 中 ， 设 U bb 12V ， Rw1 5.1k ，
Rw 2 8.2k ， C1 1F ,CdS 光敏电阻在 1 lx 时的阻值约为 15 k 。求景物照度为 llx
时快门的开启时间。
3
解：
U th
最小照度 E
4
IP P 2 =150 lx US g U S g
在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的 CdS 光敏电阻用作光电传感 器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K ，继电器的吸合电流为 2mA，电阻 R 1K 。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在 3lx 时吸合，问 应如何调整电阻器 R？