อะไรคือตัวต้านทานที่ขึ้นอยู่กับแสง

อะไรคือตัวต้านทานที่ขึ้นอยู่กับแสง?

คำจำกัดความของโฟโตเรซิสเตอร์

โฟโตเรซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์กึ่งตัวนำประเภทหนึ่งที่อาศัยผลทางไฟฟ้าภายใน ความต้านทานของมันขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของความเข้มของแสงที่ตกกระทบ เมื่อความเข้มของแสงที่ตกกระทบเพิ่มขึ้น ความต้านทานของโฟโตเรซิสเตอร์จะลดลง และเมื่อความเข้มของแสงที่ตกกระทบน้อยลง ความต้านทานของโฟโตเรซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้น โฟโตเรซิสเตอร์ไม่มีขั้ว สามารถใช้งานโดยการให้แรงดันไฟฟ้าภายนอกในทิศทางใดก็ได้ทั้งสองข้าง และความเข้มของแสงที่ตกกระทบสามารถสะท้อนได้จากการวัดกระแสในวงจร

โครงสร้างพื้นฐานของโฟโตเรซิสเตอร์

• ฐานฉนวน

• ชั้นที่ไวต่อแสง

• ขั้วต่อ

การทำงานของโฟโตเรซิสเตอร์

หลักการการทำงานของโฟโตเรซิสเตอร์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เกิดจากแสง เมื่อวัสดุใด ๆ ดูดซับโฟตอน (อนุภาคของแสง) ที่มีพลังงานเพียงพอ ความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุนั้นจะเพิ่มขึ้น เมื่อแสงส่องกระทบโฟโตเรซิสเตอร์ โฟตอนจะกระตุ้นอิเล็กตรอนในวงจรวาเลนซ์ (วงจรนอกสุดของอะตอม) ของวัสดุกึ่งตัวนำ ทำให้อิเล็กตรอนกระโดดไปยังวงจรนำ ส่งผลให้มีอิเล็กตรอนและหลุมที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น ทำให้ความต้านทานของโฟโตเรซิสเตอร์ลดลง

ลักษณะเฉพาะของพารามิเตอร์ของโฟโตเรซิสเตอร์

• กระแสไฟฟ้าแสงสว่าง ความต้านทานเมื่อมีแสง

• กระแสไฟฟ้าในความมืด ความต้านทานในความมืด

• ความไว

• การตอบสนองตามสเปกตรัม

• ลักษณะการส่องสว่าง

• เส้นโค้งลักษณะโวลต์-แอมแปร์

• สัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

• กำลังไฟฟ้าที่กำหนด

• ลักษณะความถี่

ปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานแสง

• ความยาวคลื่นและความเข้มของแสงที่ตกกระทบ

• ช่องว่างแบนด์ของวัสดุกึ่งตัวนำ

• ระดับการเจือปนของวัสดุกึ่งตัวนำ

• พื้นที่ผิวและความหนาของโฟโตเรซิสเตอร์

• อุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อม

การจำแนกโฟโตเรซิสเตอร์

• โฟโตเรซิสเตอร์ภายใน

• โฟโตเรซิสเตอร์ภายนอก

การประยุกต์ใช้โฟโตเรซิสเตอร์

• ระบบความปลอดภัย: โฟโตเรซิสเตอร์สามารถใช้ในการตรวจจับการมีหรือไม่มีแสง เช่น ในเครื่องวัดแสงกล้องถ่ายรูป เครื่องสัญญาณเตือนภัย หรือตาอิเล็กทรอนิกส์

• ควบคุมแสงสว่าง: โฟโตเรซิสเตอร์สามารถใช้ในการควบคุมความสว่างหรือสีของแสง เช่น แสงถนน แสงภายนอก

• การบีบอัดเสียง: โฟโตเรซิสเตอร์สามารถใช้ในการปรับปรุงการตอบสนองของสัญญาณเสียงโดยการลดช่วงพลังงาน เช่น ในคอมเพรสเซอร์ ลิมิเตอร์ หรือ noise gate

• การสื่อสารแบบแสง: โฟโตเรซิสเตอร์สามารถใช้ในการโมดูลหรือเดโมดูลสัญญาณแสง เช่น สายเคเบิลแสง ลำแสงเลเซอร์ หรือโฟโตไดโอด

• การวัดและการวิเคราะห์: โฟโตเรซิสเตอร์สามารถใช้ในการวัดหรือแสดงความเข้มของแสง เช่น ในโฟโตมิเตอร์ สเปกโตรมิเตอร์ หรือโฟโตมิเตอร์

ข้อดีและข้อเสียของโฟโตเรซิสเตอร์

ข้อดี

• ราคาถูกและใช้งานง่าย

• มีช่วงค่าความต้านทานและระดับความไวที่กว้าง

• ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟหรือไบแอสภายนอก

• เข้ากันได้กับวงจรและอุปกรณ์หลายชนิด

ข้อเสีย

• ความแม่นยำและความเที่ยงตรงต่ำ

• เวลาตอบสนองและฟื้นฟูช้า

• ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ความชื้น และปัจจัยสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพได้ง่าย