光电二极管与发光二极管的电阻接法：正极还是负极？深度解析

光电二极管与发光二极管电阻接法的核心问题

在电子电路设计中，光电二极管（Photodiode）和发光二极管（LED）是两种常见且重要的半导体元件。它们在应用中常需配合限流电阻使用，但关于电阻应接在正极还是负极的问题，常常引起初学者困惑。本文将从原理、电路结构、实际应用等角度深入分析。

1. 发光二极管（LED）的电阻接法

发光二极管工作时需要限制电流，防止过流烧毁。因此必须串联一个限流电阻。根据电路拓扑，电阻可以接在：

• 正极侧（阳极侧）：这是最常见的方式。将电阻连接在电源正极与LED阳极之间。优点是便于控制，若使用微控制器输出信号驱动时，可实现“高电平导通”逻辑。
• 负极侧（阴极侧）：将电阻连接在LED阴极与地之间。这种方式在某些接地设计中更合适，例如共地系统或需要保护信号线的情况。

结论：无论接正极还是负极，只要电阻串联在回路中，即可起到限流作用。但在大多数标准设计中，推荐将电阻接在正极侧，以符合常规设计习惯并提高可读性。

2. 光电二极管（Photodiode）的电阻接法

光电二极管通常用于检测光信号，其工作模式主要有两种：光伏模式（零偏置）和光导模式（反向偏置）。

在光导模式下，光电二极管需要外加反向电压（通常为负极接电源正，阳极接地），此时为了将微弱的光电流转换为电压信号，常采用一个反馈电阻（也称负载电阻）连接在阴极与电源之间。

• 电阻接负极（即接阳极）：当光电二极管处于反向偏置状态时，电阻一端接阴极，另一端接正电源。这种接法能有效将光电流转化为电压信号，适用于高速响应和高灵敏度应用。
• 电阻接正极（即接阴极）：若将电阻接在阳极与地之间，则无法形成有效的电压输出，因为光电二极管的电流方向是从阴极流向阳极，此接法会破坏信号采集路径。

结论：对于光电二极管，在光导模式下，电阻应接在负极（阴极）与电源正极之间，即“接负极”，而非接正极。这是确保信号正常转换的关键。

3. 实际应用建议

• LED电路中，优先将限流电阻接在正极侧，便于调试与维护。
• 光电二极管电路中，若工作于光导模式，务必确保负载电阻连接在阴极与电源正极之间。
• 在高精度或高速系统中，还需考虑电阻值选择、噪声抑制及温度稳定性。