摘要：本文重点介绍光敏Z-元件、磁敏Z-元件的特性、典型应用电路、设计方法和应用示例，供广大用户利用光、磁敏Z-元件进行应用开发时参考。

关健词：Z-元件、光敏Z-元件、磁敏Z-元件、传感器

一、 前言

光敏Z-元件是Z-半导体敏感元件产品系列中[3]重要品种之一。它具有与温敏Z-元件相似的伏安特性，该元件也具有应用电路极其简单、体积小、输出幅值大、灵敏度高、功耗低、抗干扰能力强等特点。能提供模拟、开关和脉冲频率三种输出信号供用户选择。用它开发出的三端数字传感器，不需要前置放大器、A/D或V/F变换器，就能与计算机直接通讯。该元件的技术参数符合QJ/HN002-1998的有关规定。

磁敏Z-元件是Z-半导体敏感元件产品系列中[3]第三个重要品种。它具有与温敏Z-元件相似的伏安特性，该元件体积小，应用电路极其简单，在磁场的作用下，能输出模拟信号、开关信号和脉冲频率信号，而且输出信号的幅值大、灵敏度高、抗干扰能力强。

光敏、磁敏Z-元件及其三端数字传感器，通过光、磁的作用，可实现对物理参数的测量、控制与报警。

二、 光敏Z-元件及其技术参数

图1 电路符号与伏安特性

1． 光敏Z-元件的结构、电路符号及命名方法

光敏Z-元件是一种经过重掺杂而形成的特种PN结，是一种正、反向伏安特性不对称的两端有源元件。
表1、光敏Z-元件的分档代号与技术参数

名称
符号
单位
阈值电压分档代号
测试条件

T=20°或25°

10
20
30
31

阈值电压
Vth
V
<10
10~20
20~30
>30
RL=5k

阈值电流
Ith
A
&pund;1
&pund;15
&pund;2
&pund;3
RL=5k

导通电压
Vf
V
&pund;5
&pund;10
&pund;15
&pund;20
RL=5k

反向电流
IR
A
&pund;45
&pund;45
&pund;45
&pund;45
E=25V

允许功耗
P

100
100
100
100


转换时间
t
s
20
20
20
20


阈值灵敏度
Sth
V/100lx
-80
-120
-150
-200
RL=5k

阈值灵敏度温漂
DTth
%/100lx×°×FS
>-4
RL=5k

1区灵敏度
S1
V/100 lx
200
250
300
350
RL=Vth/Ith

1区灵敏度温漂
DT1
%/100 lx×°×FS
>-3
RL=Vth/Ith

反向灵敏度
SR
V/100lx
>800
E=25V

反向灵敏度温漂
DTR
%/100 lx×°×FS
>-1
RL=510k

图1（a）为结构示意图，图1（b）为电路符号。元件引脚有标记的或尺寸较长的为“+”极。

该元件的命名方法分国内与国际两种：

国内命名法：

国际命名法

响应波长代号 ：

1—0.4~1.2
2—0.2~1.2。

2． 光敏Z-元件的伏安特性曲线

图1（d）为光敏Z-元件的的伏安特性曲线。在第一象限，P段1区为高阻区（几十千欧~几百千欧）。pf段2区为负阻区，f段3区为低阻区（几十千欧~几百千欧）。其中Vth叫阈值电压，表示在T(℃)时Z-元件两端电压的最大值。Ith叫阈值电流，是Z-元件与Vth对应的电流。Vf叫导通电压，是3区电压的最小值。If叫导通电流，是对应Vf的电流，也是3区电流的最小值。在第三象限为反向特性，反向电流IR是在无光照时反向电压VR为25V时测量的，其值（微安级）很小。

3． 光敏Z-元件的分档代号与技术参数

光敏Z-元件的分档代号与技术参数见表1。其分档代号按Vth值的大小排列。型号分二种，按其响应波长分。目前产品波长代号皆为1。

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