מהו מחנגד תלוי אור?

מהו 저ור מחזורי תלוי אור?

הגדרת פוטורזיסטור

פוטורזיסטור הוא סוג של מתקן חצי מוליך המבוסס על אפקט פוטואלקטרי פנימי, וערך ההתנגדות שלו תלוי בשינוי עוצמת האור הפוגע. עם עלייה בעוצמת האור הפוגע, ערך ההתנגדות של הפוטורזיסטור יורד, בעוצמת אור נמוכה יותר ערך ההתנגדות של הפוטורזיסטור עולה. לפוטורזיסטור אין קוטביות, והתחום החיצוני כלשהו מופעל לשני הקצוות בעת שימוש בו, ומגמת האור הפוגע יכולה להיות מוחשית על ידי מדידת הזרם במעגל.

המבנה הבסיסי של פוטורזיסטור

• בסיס מבודד

• שכבת פוטוסנסיטיבית

• אלקטרודה

איך פועל פוטורזיסטור

עקרון ההפעלה של פוטורזיסטור מבוסס על פוטו-נוהגיות. פוטו-נוהגיות מתרחשת כאשר הנוהגיות החשמלית של חומר עולה לאחר ספיגת פוטונים (חלקיקים של אור) בעלי אנרגיה מספקת. כאשר אור פוגע בפוטורזיסטור, הפוטונים מעוררים אלקטרונים בתא הצימוד (השכבה החיצונית ביותר של האטום) של חומר חצי מוליכי, גורמים להם לקפוץ לתא ההובלה. תהליך זה יוצר יותר אלקטרונים חופשיים ונקבים להעברת זרם, מה שמפחית את ערך ההתנגדות של הפוטורזיסטור.

מאפייני פרמטרים של פוטורזיסטור

• זרם פוטואלקטרי, התנגדות בהירה

• זרם כהה, התנגדות כהה

• רגישות

• תגובה ספקטרלית

• מאפייני תאורה

• עקומת מאפיינים וולט-אמפר

• מקדם טמפרטורה

• עוצמה מירבית

• מאפייני תדר

גורמים המשפיעים על התנגדות פוטו

• אורך הגל ועוצמת האור הפוגע

• מרווח פס של חומרים חצי מוליכים

• רמת הדופינג של חומרים חצי מוליכים

• שטח הפנים והעובי של הפוטורזיסטור

• טמפרטורת הסביבה והẩmות

מיון פוטורזיסטורים

• פוטורזיסטור פנימי

• פוטורזיסטור חיצוני

יישומי פוטורזיסטור

• מערכות אבטחה: ניתן להשתמש בפוטורזיסטורים כדי לזהות את קיומו או היעדרו של אור, למשל במצלמות מידה, אזעקות גניבה, או עיניים אלקטרוניים.

• שליטה באור: ניתן להשתמש בפוטורזיסטורים כדי לשלוט בהבהירות או בצבע של אורות, כגון תאורה רחובית, תאורה חיצונית.

• דחיסה אודיו: ניתן להשתמש בפוטורזיסטורים כדי להקל את התגובה של אות אודיו על ידי הפחתת טווח הדינמי, למשל בקומפרסור, מגביל, או שער רעש.

• תקשורת אופטית: ניתן להשתמש בפוטורזיסטורים כדי להתאים או לדמיין אותות אופטיים, כגון כבלים אופטיים, לייזרים, או פוטודיודות.

• מדידה ואינסטרומנטציה: ניתן להשתמש בפוטורזיסטורים כדי למדוד או להראות את עוצמת האור, למשל בפוטומטרים, ספקטרומטרים, או פוטומטרים.

יתרונות וחסרונות של פוטורזיסטור

יתרון

• מחיר נמוך וקל לשימוש

• טווח רחב של ערכים בהתנגדות, רמות רגישות

• אין צורך במקור חשמל חיצוני או בחשמל מוטה

• תואם לרוב המעגלים והמכשירים

חסרונות

• דיוק ונכונות נמוכים.

• זמן תגובה והחלמה איטיים

• הינו קל להשפעה על ידי טמפרטורה, לחות וגורמים סביבתיים של הזדקנות