Què és un fototransistor?
Què és un fototransistor?
Definició de fototransistor
Un fototransistor es defineix com un dispositiu semiconductor amb una regió base sensible a la llum, dissenyat específicament per detectar i amplificar senyals de llum.
Els fototransistors són dispositius semiconductors amb tres terminals (emissor, base i colector) o dos terminals (emissor i colector) i tenen una regió base sensible a la llum. Tot i que tots els transistors són en certa mesura sensibles a la llum, els fototransistors estan específicament optimitzats per a la detecció de llum. Es fan servir tècniques de difusió o implantació d'ions i tenen regions de colector i base més grans que els transistors regulars. Els fototransistors poden tenir una estructura homojuncció, feta d'un sol material com el silici, o una estructura heterojuncció, feta de materials diferents.
En el cas dels fototransistors de homojuncció, tot el dispositiu estarà fet d'un sol tipus de material; ja sigui silici o germàni. No obstant això, per augmentar la seva eficiència, els fototransistors es poden fer de materials no idèntics (materials del grup III-V com el GaAs) a cada costat de la junta pn, conduint a dispositius de heterojuncció. No obstant això, els dispositius de homojuncció s'utilitzen més sovint en comparació amb els dispositius de heterojuncció perquè són més econòmics.
El símbol de circuit per als fototransistors npn, com es mostra a la Figura 2, inclou un transistor amb dues fletxes apuntant cap a la base, indicant la sensitivitat a la llum. Per als fototransistors pnp, el símbol és similar, però la fletxa a l'emissor apunta cap endins en lloc de cap fora.
Principi de funcionament
Els fototransistors funcionen reemplaçant la corrent de base amb la intensitat de llum, permetent-los funcionar en aplicacions de commutació i amplificació.
Tipus de configuracions
Els fototransistors es poden configurar en configuracions de colector comú o emissor comú, similar a transistors regulars.
Factors de sortida
La sortida d'un fototransistor depèn de la longitud d'ona de la llum incident, l'àrea de la junta colector-base i el guany de corrent contínua del transistor.
Avantatges del fototransistor
Els avantatges dels fototransistors inclouen:
Simples, compactes i menys caros.
Corrent més elevada, guany més elevat i temps de resposta més ràpid en comparació amb els fotodiods.
Produceix tensió de sortida, a diferència dels fotoresistors.
Sensibles a un ampli rang de longituds d'ona, des de ultraviolat (UV) fins a infraroig (IR), passant per radiació visible.
Sensibles a un gran nombre de fonts, incloent bombes incandescentes, fluorescentes, de nèon, lasers, flames i llum solar.
Altament fiables i temporalment estables.
Menys sorollosos en comparació amb els fotodiods d'avalança.
Disponibles en una àmplia varietat de tipus de paquet, incloent paquets revestits d'epoxi, moldejats per transferència i de muntatge superficial.
Desavantatges del fototransistor
Els desavantatges dels fototransistors inclouen:
No poden gestionar altes tensions si estan fets de silici.
Propensos a pics i sobretensions elèctrics.
Afegits per l'energia electromagnètica.
No permeten el flux fàcil d'electrons, a diferència dels tubs electrònics.
Pobra resposta a freqüències altes degut a una gran capacitance base-colector.
No poden detectar nivells baixos de llum millor que els fotodiods.
Aplicacions
Detecció d'objectes
Senyalització d'encoders
Sistemes de control elèctric automàtic com a detectors de llum
Sistemes de seguretat
Lectors de targetes perforades
Relès
Circuitria lògica d'ordinadors
Sistemes de comptatge
Detectors de fum
