Resistor photodependens definitur ut dispositivum cuius resistentia diminuit cum lumine crescendo et aucta fit cum lumine decrescente. Resistentia RPD potest variari ab paucis ohmis ad plures megaohmios, secundum materiam et qualitatem usitatam et temperaturam ambientem.
Signum resistoris photodependentis infra ostenditur. Sagitta indicat directionem luminis incidentis.
Principium functionis resistoris photodependentis fundatur in phaenomeno photoconductivitatis. Photoconductivitas est incrementum conductivitatis electricae materiae quando absorbet photonas (particulas luminis) cum sufficienti energia.
Cum lux incidit in RPD, photonae excitant electronas in banda valentiae (extrema zona atomorum) materiae semiconductricae et faciunt eas saltare ad bandam conductionis (zonam ubi electronae libere moveri possunt). Hoc creavit plures electronas liberas et foramina (positiva carica) quae possunt vehere currentem electricam. Quod ergo, resistentia RPD diminuit.
Quantitas mutationis resistentiae dependet ex pluribus factoribus, sicut:
Longitudo et intensitas luminis incidentis
Gap banda (differentia energetica inter bandam valentiae et bandam conductionis) materiae semiconductricae
Nivelem doping (numerus impuritatum additarum ad modificationem proprietatum electricarum) materiae semiconductricae
Area superficiei et crassitudo RPD
Temperatura et humiditas ambientis
Principales characteristicae resistoris photodependentis sunt:
Nonlinearitas: Relatio inter resistentiam et intensitatem luminis non est linearis, sed exponentialis. Hoc significat quod mutatio parva intensitatis luminis potest causare mutationem magnam resistentiae, vel vice versa.
Responsio spectralis: Sensibilitas RPD variat cum longitudine luminis. Aliquae RPD fortasse non respondent omnino ad certos rangos longitudinis. Curva responsionis spectrale monstrat quomodo resistentia mutatur cum diversis longitudinibus pro dato RPD.
Tempus responsionis: Tempus responsionis est tempus sumptum ab RPD ad mutationem resistentiae cum exponetur aut removetur lux. Tempus responsionis constat duobus componentibus: tempus ascensionis et tempus decrementi. Tempus ascensionis est tempus sumptum ab RPD ad diminutionem resistentiae cum exponetur lux, dum tempus decrementi est tempus sumptum ab RPD ad incrementum resistentiae cum removetur lux. Saepissime, tempus ascensionis celerius est quam tempus decrementi, et utrumque est in ordine millisecondiorum.
Ratio recuperationis: Ratio recuperationis est ratio qua RPD redit ad suam originalem resistentiam post expositionem aut remotionem lux. Ratio recuperationis dependet ex factoribus sicut temperatura, humiditas, et effectus senectutis.
Sensibilitas: Sensibilitas RPD est ratio mutationis resistentiae ad mutationem intensitatis luminis. Saepissime exprimitur in percentagibus vel decibelis (dB). Maior sensibilitas significat quod RPD potest detegere minores mutationes intensitatis luminis.
Rating potentiae: Rating potentiae RPD est maxima potentia quae dissipari potest ab RPD sine damno. Saepissime exprimitur in wattis (W) vel milliwattis (mW). Maior rating potentiae significat quod RPD potest sustinere maiora voltages et currentes.
Resistores photodependentes possunt classificari in duas species secundum materias usitatas ad constructionem eorum:
Photoresistores intrinseci: Hi conficiuntur ex puris materialibus semiconductricis sicut silicio vel germanio. Habent magnum gap bandam et requirunt photonas altae energiae ad excitationem electronarum trans illud. Sunt magis sensibiles ad breves longitudines (sicut ultravioletta) quam longas longitudines (sicut infrarubrum).
Photoresistores extrinseci: Hi conficiuntur ex materialibus semiconductricis dopatis cum impuritatibus quae creant novos niveles energeticos supra bandam valentiae. Hi niveles energetici impleti sunt electronis qui facile saliant ad bandam conductionis cum photonibus minoris energiae. Photoresistores extrinseci sunt magis sensibiles ad longas longitudines (sicut infrarubrum) quam breves longitudines (sicut ultravioletta).
Tabula sequens summarizat aliquas communes materias usitatas pro photoresistoribus intrinsecis et extrinsecis et eorum ranges responsionis spectralis.
Materia | Species | Range Responsionis Spectralis (nm) |
---|---|---|
Silicium | Intrinsecus | 190 – 1100 |
Germanium | Intrinsecus | 400 – 1800 |
Cadmium Sulfide (CdS) | Extrinsecus | 320 – 1050 |
Cadmium Selenide (CdSe) | Extrinsecus | 350 – 1450 |
Plumbum Sulfide (PbS) | Extrinsecus | 1000 – 3500 |
Plumbum Selenide (PbSe) | Extrinsecus | 1500 – 5000 |
Circuitus resistoris photodependentis est simplex circuitus electronicus qui utitur RPD ut resistor variabilis ad controlandum fluxum currentis in circuitu. Principium basicum circuitus RPD est connectere RPD in serie vel parallel cum resistore fixo et applicare voltum super eos.