Что такое фототранзистор?

К Фототранзистор представляет собой электронный компонент переключения и усиления тока, работа которого зависит от воздействия света. Когда свет падает на переход, течет обратный ток, пропорциональный яркости. Фототранзисторы широко используются для обнаружения световых импульсов и преобразования их в цифровые электрические сигналы. Они работают от света, а не от электрического тока. Обеспечивая большой коэффициент усиления, низкую стоимость, эти фототранзисторы могут использоваться во многих приложениях.

“какие три типа возобновляемой энергии ”

Он способен преобразовывать световую энергию в электрическую. Фототранзисторы работают аналогично фоторезисторам, широко известным как LDR (светозависимый резистор), но способны вырабатывать как ток, так и напряжение, в то время как фоторезисторы способны производить ток только из-за изменения сопротивления. Фототранзисторы - это транзисторы с открытым выводом базы. Вместо того, чтобы посылать ток в базу, фотоны падающего света активируют транзистор. Это потому, что фототранзистор сделан из биполярного полупроводника и фокусирует энергию, которая проходит через него. Они активируются световыми частицами и используются практически во всех электронных устройствах, которые так или иначе зависят от света. Все кремниевые фотодатчики (фототранзисторы) реагируют на весь видимый диапазон излучения, а также на инфракрасное. Фактически, все диоды, транзисторы, транзисторы Дарлингтона, симисторы и т. Д. Имеют одинаковую базовую частотную характеристику излучения.

В структура из фототранзистор специально оптимизирован для фото-приложений. По сравнению с обычным транзистором, фототранзистор имеет большую базу и ширину коллектора и изготовлен с использованием диффузии или ионной имплантации.

Характеристики :

Недорогое фотодетектирование в видимом и ближнем ИК диапазонах.
Доступен с приростом от 100 до 1500.
Умеренно быстрое время отклика.
Доступен в широком ассортименте корпусов, включая технологии с эпоксидным покрытием, литьевые передачи и поверхностный монтаж.
Электрические характеристики были аналогичны таковым у сигнальные транзисторы .

К фототранзистор представляет собой не что иное, как обычный биполярный транзистор, в котором базовая область освещена. Он доступен как в типах P-N-P, так и в N-P-N, имеющих разные конфигурации, такие как общий эмиттер, общий коллектор и общая база. Общий эмиттер конфигурация обычно используется. Он также может работать, когда основание открыто. По сравнению с обычным транзистором он имеет больше площадей базы и коллектора. В древних фототранзисторах использовались отдельные полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, но теперь современные компоненты используют такие материалы, как галлий и арсенид, для обеспечения высокого уровня эффективности. База - это вывод, ответственный за активацию транзистора. Это устройство управления воротами для более крупного источника питания. Коллектор - это положительный вывод и больший источник питания. Эмиттер - это отрицательный вывод и выход для большего источника электроэнергии.

Конструкция фототранзистора

При отсутствии света, падающего на устройство, будет протекать небольшой ток из-за термически образованных пар дырка-электрон, а выходное напряжение схемы будет немного меньше, чем значение питания из-за падения напряжения на нагрузочном резисторе R. попадая на переход коллектор-база, ток увеличивается. При разомкнутой цепи соединения базы ток коллектор-база должен течь в цепи база-эмиттер, и, следовательно, протекающий ток усиливается нормальным действием транзистора. Переход коллектор-база очень чувствителен к свету. Его рабочее состояние зависит от интенсивности света. Базовый ток падающих фотонов усиливается коэффициентом усиления транзистора, что приводит к увеличению тока в диапазоне от сотен до нескольких тысяч. Фототранзистор в 50-100 раз чувствительнее фотодиода с меньшим уровнем шума.

Схема фототранзистора:

Фототранзистор работает так же, как обычный транзистор, где базовый ток умножается, чтобы получить ток коллектора, за исключением того, что в фототранзисторе базовый ток управляется количеством видимого или инфракрасного света, где устройству требуется только 2 контакта.

Принципиальная схема фототранзистора

в простая схема Предполагая, что к Vout ничего не подключено, ток базы, управляемый количеством света, будет определять ток коллектора, то есть ток, проходящий через резистор. Следовательно, напряжение на Vout будет двигаться вверх и вниз в зависимости от количества света. Мы можем подключить его к операционному усилителю для усиления сигнала или напрямую ко входу микроконтроллера. Выходной сигнал фототранзистора зависит от длины волны падающего света. Эти устройства реагируют на свет в широком диапазоне длин волн от ближнего УФ, видимого до ближнего ИК-диапазона спектра. Для заданного уровня освещенности источника света выход фототранзистора определяется площадью открытого перехода коллектор-база и коэффициентом усиления транзистора по постоянному току.

Фототранзисторы доступны в различных конфигурациях: оптоизолятор, оптический переключатель, ретро датчик. Оптоизолятор аналогичен трансформатору тем, что выход электрически изолирован от входа. Объект обнаруживается, когда он входит в зазор оптического переключателя и блокирует световой путь между излучателем и детектором. Ретро-датчик обнаруживает присутствие объекта, генерируя свет, а затем исследуя его коэффициент отражения от объекта, который необходимо обнаружить.

Преимущества фототранзисторов:

Фототранзисторы имеют несколько важных преимуществ, которые отделяют их от другого оптического датчика, некоторые из них упомянуты ниже.

Фототранзисторы производят более высокий ток, чем фотодиоды.
Фототранзисторы относительно недороги, просты и достаточно малы, чтобы разместить несколько из них на одном интегрированном компьютерном чипе.
Фототранзисторы очень быстрые и способны обеспечивать почти мгновенный выходной сигнал.
Фототранзисторы создают такое напряжение, которое фоторезисторы не могут.

Недостатки фототранзисторов:

Фототранзисторы, сделанные из кремния, не выдерживают напряжения более 1000 вольт.
Фототранзисторы также более уязвимы к скачкам и выбросам электричества, а также к электромагнитной энергии.
Фототранзисторы также не позволяют электронам двигаться так же свободно, как это делают другие устройства, такие как электронные лампы.

Применение фототранзисторов

Сферы применения фототранзистора включают:

Считыватели перфокарт.
Охранные системы
Энкодеры - измерить скорость и направление
Фото ИК-детекторов
электрическое управление
Схема компьютерной логики.
Реле
Управление освещением (шоссе и т. Д.)
Индикация уровня
Системы подсчета

Таким образом, речь идет об обзоре фототранзистор . Из приведенной выше информации мы, наконец, можем сделать вывод, что фототранзисторы широко используются в различных электронных устройствах для обнаружения света, таких как инфракрасный приемник, детекторы дыма, лазеры, проигрыватели компакт-дисков и т. Д. Вот вам вопрос, в чем разница между фототранзистором и фотоприемник?