Osnove fototranzistorjev, vezalni diagram, prednosti in aplikacije

Kaj je Phototransistor?

TO Fototranzistor je elektronska stikalna in ojačevalna komponenta, ki pri svojem delovanju temelji na izpostavljenosti svetlobi. Ko pade svetloba na križišče, teče povratni tok, ki je sorazmeren svetilnosti. Fototransistorji se pogosto uporabljajo za zaznavanje svetlobnih impulzov in njihovo pretvorbo v digitalne električne signale. Te upravlja svetloba in ne električni tok. Ti fototransistorji se lahko uporabljajo v številnih aplikacijah, saj zagotavljajo veliko dobička, poceni.

Sposoben je pretvarjati svetlobno energijo v električno. Fototranzistorji delujejo na podoben način kot fotorezistorji, splošno znani kot LDR (svetlobno odvisni upor), vendar lahko proizvajajo tok in napetost, medtem ko fotorezistorji lahko proizvajajo tok samo zaradi spremembe upornosti. Fototranzistorji so tranzistorji z izpostavljenim osnovnim priključkom. Namesto da oddajo tok v bazo, fotoni iz udarne svetlobe aktivirajo tranzistor. Fototransistor je namreč narejen iz bipolarnega polprevodnika in usmerja energijo, ki se skozi njega prenaša. Te aktivirajo svetlobni delci in se uporabljajo v skoraj vseh elektronskih napravah, ki so na nek način odvisne od svetlobe. Vsi silicijevi fotosenzorji (fototranzistorji) se odzivajo na celotno območje vidnega sevanja, pa tudi na infrardeče. Pravzaprav imajo vse diode, tranzistorji, Darlingtonovi, triaki itd. Enak osnovni frekvenčni odziv sevanja.

The struktura od fototranzistor je posebej optimiziran za fotografske aplikacije. V primerjavi z običajnim tranzistorjem ima fototransistor večjo osnovo in širino kolektorja in je narejen z uporabo difuzijske ali ionske implantacije.

Značilnosti:

• Nizkocenovna vidna in skoraj IR-fotodetekcija.
• Na voljo z dobički od 100 do več kot 1500.
• Zmerno hitri odzivni časi.
• Na voljo v široki paleti paketov, vključno z epoksidno prevlečeno, prelivno oblikovano in tehnologijo površinske montaže.
• Električne lastnosti so bile podobne kot pri signalni tranzistorji .

TO fototranzistor ni nič drugega kot navaden bipolarni tranzistor, v katerem je osnovno območje izpostavljeno osvetlitvi. Na voljo je v tipih P-N-P in N-P-N z različnimi konfiguracijami, kot so skupni oddajnik, skupni kolektor in skupna baza. Skupni oddajnik konfiguracijo se običajno uporablja. Deluje lahko tudi, ko je osnova odprta. V primerjavi s konvencionalnim tranzistorjem ima več baz in zbiralnikov. Starodavni fototransistorji so uporabljali enojne polprevodniške materiale, kot sta silicij in germanij, danes pa sodobni sestavni deli za visoke učinkovitosti uporabljajo materiale, kot sta galij in arzenid. Osnova je kabel, ki je odgovoren za aktiviranje tranzistorja. Je naprava za krmiljenje vrat za večjo električno oskrbo. Kolektor je pozitivni vodnik in večja električna oskrba. Oddajnik je negativni vodnik in izhod za večjo električno oskrbo.

Foto tranzistorska gradnja

Če na napravo ne bo padla svetloba, bo zaradi termično ustvarjenih parov luknja-elektroni pretok toka majhen, izhodna napetost iz vezja pa bo zaradi padca napetosti na obremenitvenem uporu R. nekoliko manjša od napajalne vrednosti. pade na križišče kolektor-osnova, se tok poveča. Pri odprtem vezju osnovne povezave mora kolektor-osnovni tok teči v vezju osnovnega oddajnika, zato se tok, ki teče, ojača z običajnim delovanjem tranzistorja. Spoj kolektor-osnova je zelo občutljiv na svetlobo. Njegovo delovno stanje je odvisno od jakosti svetlobe. Osnovni tok iz vpadnih fotonov se ojača z ojačanjem tranzistorja, kar ima za posledico povečanje toka, ki se giblje od sto do nekaj tisoč. Fototranzistor je 50 do 100-krat bolj občutljiv kot fotodioda z nižjo stopnjo hrupa.

Fototranzistorsko vezje:

Fototranzistor deluje tako kot običajni tranzistor, kjer se osnovni tok pomnoži, da dobi kolektorski tok, le da v fototranzistorju osnovni tok nadzoruje količina vidne ali infrardeče svetlobe, kjer naprava potrebuje le 2 nožici.

Diagram fototranzistorja

V preprosto vezje ob predpostavki, da na Vout ni nič priključeno, bo osnovni tok, ki ga nadzoruje količina svetlobe, določil kolektorski tok, to je tok, ki gre skozi upor. Zato se bo napetost na Voutu gibala visoko in nizko glede na količino svetlobe. To lahko priključimo na opcijski ojačevalnik za ojačanje signala ali neposredno na vhod mikrokrmilnika. Izhod fototranzistorja je odvisen od valovne dolžine padajoče svetlobe. Te naprave se odzivajo na svetlobo v širokem razponu valovnih dolžin od bližnjega UV, preko vidnega do bližnjega IR dela spektra. Za določeno stopnjo osvetljenosti svetlobnega vira je izhod fototranzistorja opredeljen s površino izpostavljenega križišča kolektor-osnova in enosmernim ojačanjem tranzistorja

Fototransistorji so na voljo v različnih konfiguracijah, kot so optični izolator, optično stikalo, retro senzor. Optoizolator je podoben transformatorju, ker je izhod električno izoliran od vhoda. Predmet je zaznan, ko vstopi v režo optičnega stikala in blokira svetlobno pot med oddajnikom in detektorjem. Retro senzor zazna prisotnost predmeta tako, da ustvari svetlobo in nato poišče njegovo odbojnost od predmeta, ki ga je treba zaznati.

Prednosti fototranzistorjev:

Fototranzistorji imajo več pomembnih prednosti, ki jih ločujejo od drugega optičnega senzorja. Nekateri so omenjeni spodaj

• Fototranzistorji proizvajajo večji tok kot fotodiode.
• Fototranzistorji so razmeroma poceni, preprosti in dovolj majhni, da jih je več mogoče namestiti na en integriran računalniški čip.
• Fototranzistorji so zelo hitri in so sposobni zagotoviti skoraj takojšen izhod.
• Fototranzistorji proizvajajo napetost, zato fotoupori tega ne morejo storiti.

Slabosti fototranzistorjev:

• Fototransistorji, izdelani iz silicija, ne zmorejo napetosti nad 1.000 voltov.
• Fototranzistorji so tudi bolj občutljivi na prenapetosti in sunke električne energije ter elektromagnetne energije.
• Fototransistorji tudi ne dovoljujejo, da bi se elektroni gibali tako prosto kot druge naprave, na primer elektronske cevi.

Uporaba fototranzistorjev

Področja uporabe Phototransistorja vključujejo:

• Čitalniki bušilic.
• Varnostni sistemi
• Dajalniki - izmerite hitrost in smer
• Fotografija IR detektorjev
• električni nadzor
• Računalniško logično vezje.
• Releji
• Nadzor osvetlitve (avtoceste itd.)
• Navedba nivoja
• Sistemi štetja

Tu gre torej za pregled a fototranzistor . Iz zgornjih informacij lahko končno zaključimo, da se fototranzistorji pogosto uporabljajo v različnih elektronskih napravah za zaznavanje svetlobe, kot so infrardeči sprejemnik, detektorji dima, laserji, CD predvajalniki itd. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je razlika med fototranzistorjem in fotodetektor?