Wat is 'n Fototransistor?

Wat is 'n Fototransistor?

Fototransistor Definisie

'n Fototransistor word gedefinieer as 'n halfgeleier toestel met 'n liggevoelige basisgebied, spesifiek ontwerp vir die opsporing en versterking van ligseine.

Fototransistore is halfgeleier toestelle met drie terminals (emitter, basis en kollektor) of twee terminals (emitter en kollektor) en het 'n liggevoelige basisgebied. Alhoewel alle transistore enigsinig liggevoelig is, word fototransistore spesifiek geoptimaliseer vir ligopsporing. Hulle word vervaardig deur middel van diffusieteknieke of ionimplantasie en het groter kollektor- en basisgebiede as gewone transistore. Fototransistore kan 'n homojunksiestrukture hê, gemaak van een materiaal soos silikon, of 'n heterojunksiestrukture, gemaak van verskillende materialen.

In die geval van homojunksiefototransistore, sal die hele toestel gemaak wees van 'n enkele materiaaltipe; óf silikon óf germanium. Om hul effektiwiteit te verhoog, kan fototransistore egter gemaak word van nie-identiese materialen (Groep III-V materialen soos GaAs) aan elke kant van die pn-junksie, wat lei tot heterojunksietoestelle. Desnieteenstaande word homojunksietoestelle meer algemeen gebruik in vergelyking met heterojunksietoestelle, omdat hulle ekonomies is.

Die skakelsimbol vir npn-fototransistore, soos in Viguur 2 getoon, sluit 'n transistor in met twee pylte wat na die basis wys, wat liggevoeligheid aandui. Vir pnp-fototransistore is die simbool soortgelyk, maar die pyl by die emitter wys binne in plaas van buite.

Werkprinsipe

Fototransistore werk deur die basisstroom te vervang met ligintensiteit, wat hulle in staat stel om in skakel- en versterkings-toepassings te funksioneer.

Konfigurasietipes

Fototransistore kan in gemeenskaplike kollektor- of gemeenskaplike emitter-konfigurasies ingestel word, soos by gewone transistore.

Uitvoerfaktore

Die uitset van 'n fototransistor hang af van die golflengte van die insidige lig, die area van die kollektor-basisjunksie, en die DC-stroomversterking van die transistor.

Voordelige van Fototransistore

Die voordelige van fototransistore sluit in:

• Eenvoudig, kompak en goedkoop.

• Hoger stroom, hoër versterking en sneller reaksietye in vergelyking met fotodiodes.

• Lei tot uitvoerspanning, anders as fotoresistors.

• Gevoelig vir 'n wye verskeidenheid golflengtes, van ultraviolette (UV) tot infrarood (IR) deur sichtbare straling.

• Gevoelig vir 'n groot aantal bronne, insluitend gloeilampe, fluksielampe, neonlamp, lasers, vlammes en sonlig.

• Hoogs betroubaar en temporêr stabilis.

• Minder ruis in vergelyking met lawinefotodiodes.

• Beskikbaar in 'n wye verskeidenheid pakkettye, insluitend epoxy-gebedekte, oordraag-gemoude en oppervlak-gemonteerde.

Nadele van Fototransistore

Die nadele van fototransistore sluit in:

• Kan nie hoë spannings hanteer nie as dit van silikon gemaak is.

• Vergelykbaar met elektriese pieke en oorlae.

• Geraak deur elektromagnetiese energie.

• Laat nie so maklik elektrone vloei nie, soos elektronbuise.

• Slechte hoëfrekwensie-reaksie as gevolg van 'n groot basis-kollektor kapasiteit.

• Kan nie lae ligvlakke so goed opspoor as fotodiodes nie.

Toepassings

• Objekdeteksie

• Enkoder-sensing

• Automatiese elektriese beheersisteme soos in ligdetektore

• Veiligheidssisteme

• Punch-card leser

• Relais

• Rekenaarlogika-sirkuits

• Telstelsels

• Rookdetektore