Hvad er en fototransistor?
Hvad er en fototransistor?
Definition af fototransistor
En fototransistor defineres som et halvlederredskab med en lysfølsom baseregion, specielt designet til at opdage og forstærke lyssignaler.
Fototransistorer er halvlederredskaber med enten tre terminaler (emitter, base og collector) eller to terminaler (emitter og collector) og har en lysfølsom baseregion. Selvom alle transistorer i nogen grad er lysfølsomme, er fototransistorer specifikt optimeret til lysdetektion. De fremstilles ved hjælp af diffusion eller ionimplanteringsteknikker og har større collector- og baseregioner end almindelige transistorer. Fototransistorer kan have en homojunction-struktur, lavet af ét materiale som silicium, eller en heterojunction-struktur, lavet af forskellige materialer.
I tilfældet af homojunction-fototransistorer vil hele enheden være lavet af et enkelt materialetype; enten silicium eller germanium. For at øge effektiviteten kan fototransistorer dog laves af ikke-identiske materialer (Gruppe III-V-materialer som GaAs) på hver side af pn-forbindelsen, hvilket fører til heterojunction-enheder. Imidlertid bruges homojunction-enheder oftere sammenlignet med heterojunction-enheder, da de er økonomiske.
Kreditsymbolerne for npn-fototransistorer, vist i figur 2, inkluderer en transistor med to pile, der peger mod basen, hvilket indikerer lysfølsomhed. For pnp-fototransistorer er symbolerne lignende, men pilehovedet ved emitteren pejer indad i stedet for udad.
Arbejdsgang
Fototransistorer fungerer ved at erstatte basestrømmen med lysintensitet, hvilket gør det muligt for dem at fungere i skift- og forstærkningsanvendelser.
Konfigurationstyper
Fototransistorer kan sættes op i almindelig collector- eller almindelig emitter-konfiguration, ligesom almindelige transistorer.
Udgangsfaktorer
Udgangen fra en fototransistor afhænger af incidenslysets bølgelængde, collector-base-forbindelsens areal, og transistorens DC-strømforstærkning.
Fordele ved fototransistor
Fordele ved fototransistorer inkluderer:
Enkel, kompakt og billigere.
Højere strøm, højere forstærkning og hurtigere respons tid sammenlignet med fotodioder.
Resulterer i en udgangsspænding imod fotoresistorer.
Følsom over for et bredt spektrum af bølgelængder, fra ultralyd (UV) til infrarød (IR) gennem synligt lys.
Følsom over for mange kilder, herunder glødetråde, fluorescentlamper, neonlamper, lasere, flammer og sollys.
Højt pålidelig og tidsstabil.
Mindre støjende sammenlignet med avalanche-fotodioder.
Tilgængelig i en bred vifte af emballage typer, herunder epoxy-bestrålet, transfer-molded og overflade monteret.
Ulemper ved fototransistor
Ulemper ved fototransistorer inkluderer:
Kan ikke håndtere høje spændinger, hvis de er lavet af silicium.
Udsat for elektriske spidser og strømstød.
Påvirket af elektromagnetisk energi.
Tillader ikke let flyd af elektroner, imod elektronrør.
Dårlig højfrekvensrespons på grund af en stor base-collector kapacitans.
Kan ikke opdage lavt lysniveau bedre end fotodioder.
Anvendelser
Objektdetektion
Encoder-sensorering
Automatiske elektriske kontrolsystemer, som i lysdetektorer
Sikkerhedssystemer
Perforeret kort-læsere
Relæer
Computer logik circuitry
Tællingssystemer
Røgdetektorer
