晶体三极管的管芯受到光照时,其集电极-发射极间的穿透电流将会增大。利用这一特性,对晶体三极管稍作改造,即可作为光电三极管使用。
一、将晶体三极管改造为光电三极管
对于玻璃封装的晶体三极管,改造很简单,只需按图1刮去玻璃壳上的漆层,使光线能够照射到管芯上即可。

对于金属封装的晶体三极管,可按图2切去金属管壳的顶部,裸露出管芯,其打开的顶部即为受光窗口。为防止管芯长期暴露在空气中受损,可用一小片透明塑料或有机玻璃覆盖住窗口并粘牢。更好的办法是,从已烧坏的手电筒聚光小电珠上切下聚光玻璃珠,覆盖并粘牢在窗口上,如图3所示,这样不仅起到保护作用,而且由于玻璃珠的聚光作用,还可以增加管子的光灵敏度。


由于光电三极管工作时不需要基极引脚,因此可以利用那些基极引脚齐根折断而报废的晶体三极管,将其改造为光电三极管使用。
塑封晶体三极管由于无法在不损坏的前提下使其裸露出管芯,因此不适合改造为光电三极管。
二、晶体三极管作光电管用的电路形式
输出电压与光照强度成正比的电路形式如图4所示,VT为晶体三极管改造成的光电三极管,R为其负载电阻。无光照时,VT截止,R上无压降,输出电压Uo = 0。有足够强度的光照时,VT导通,电源电压全部加在R上,输出电压Uo = +Vcc 。当光照在0至足够之间变化时,输出电压Uo在0至 +Vcc之间变化。

输出电压与光照强度成反比的电路形式如图5所示。无光照时,VT截止,R上无压降,输出电压Uo=+Vcc。有足够强度的光照时,VT导通,电源电压全部加在R上,输出电压Uo=0。当光照在0至足够之间变化时,输出电压U\(_{O}\)在 +Vcc至0之间变化。

三、运用实例—冰箱关门提醒器
图6为冰箱关门提醒器的电路图。IC1为电子开关集成电路TWH8778。IC2为语音集成电路5023,其内部储存了一句“请随手关门!”的话语,触发一次播放一遍。本电路中,将其触发端6脚直接接到电源正极,只要接通电源,便反复播放“请随手关门!”的话语。VT1为晶体三极管改造成的光电三极管。VT2为功放晶体管。

电路是利用光控原理工作的。无光照时,光电管VT1截止,其负载电阻R1上电压为0,电子开关IC1因其控制极5脚无控制电压而截止,语音电路IC2不工作。当有足够光照时,光电管VT1导通,R1上电压加至IC1的控制极5脚,使IC1导通,IC2得到 +3V工作电压而工作,产生的语音信号经功放管VT2放大后驱动扬声器BL发出“请随手关门!”的提醒语音。
光控灵敏度需要调试。适当调节R1,使电路在有光照时发声,无光照时停止发声即可。整个电路可置于小塑料盒内,光电管的受光窗口应裸露在盒外,以便接收光照。
使用时,将冰箱关门提醒器放置于电冰箱内照明灯下即可。电冰箱门打开时,冰箱内的照明灯点亮,使冰箱关门提醒器发出“请随手关门!”的提示语音。如果忘关或未关好电冰箱门,“请随手关门!”的提示语音将一直播放,直至电冰箱门被关上。电冰箱门关上后,冰箱内的照明灯熄灭,冰箱关门提醒器停止发声。
文/莫恩