¿Qué es un fototransistor?
¿Qué es un fototransistor?
Definición de fototransistor
Un fototransistor se define como un dispositivo semiconductor con una región base sensible a la luz, diseñado específicamente para detectar y amplificar señales lumínicas.
Los fototransistores son dispositivos semiconductores con tres terminales (emisor, base y colector) o dos terminales (emisor y colector) y tienen una región base sensible a la luz. Aunque todos los transistores son algo sensibles a la luz, los fototransistores están optimizados específicamente para la detección de luz. Se fabrican utilizando técnicas de difusión o implantación de iones y tienen regiones de colector y base más grandes que los transistores regulares. Los fototransistores pueden tener una estructura homojuntural, hecha de un solo material como el silicio, o una estructura heterojuntural, hecha de diferentes materiales.
En el caso de los fototransistores homojunturales, todo el dispositivo estará hecho de un solo tipo de material; ya sea silicio o germanio. Sin embargo, para aumentar su eficiencia, los fototransistores pueden estar hechos de materiales no idénticos (materiales del grupo III-V como GaAs) en ambos lados de la unión pn, lo que lleva a dispositivos heterojunturales. No obstante, los dispositivos homojunturales se utilizan con mayor frecuencia en comparación con los dispositivos heterojunturales, ya que son más económicos.
El símbolo de circuito para fototransistores npn, como se muestra en la Figura 2, incluye un transistor con dos flechas apuntando hacia la base, indicando sensibilidad a la luz. Para los fototransistores pnp, el símbolo es similar, pero la flecha en el emisor apunta hacia adentro en lugar de hacia afuera.
Principio de funcionamiento
Los fototransistores funcionan reemplazando la corriente de base con la intensidad de luz, permitiéndoles funcionar en aplicaciones de conmutación y amplificación.
Tipos de configuración
Los fototransistores pueden configurarse en configuraciones de colector común o emisor común, similares a los transistores regulares.
Factores de salida
La salida de un fototransistor depende de la longitud de onda de la luz incidente, el área de la unión colector-base y la ganancia de corriente continua del transistor.
Ventajas del fototransistor
Las ventajas de los fototransistores incluyen:
Sencillos, compactos y menos costosos.
Corriente más alta, ganancia más alta y tiempos de respuesta más rápidos en comparación con los fotodiodos.
Producen tensión de salida a diferencia de los fotoresistores.
Sensibles a un amplio rango de longitudes de onda, desde ultravioleta (UV) hasta infrarrojo (IR), pasando por la radiación visible.
Sensibles a un gran número de fuentes, incluyendo bombillas incandescentes, fluorescentes, neón, láseres, llamas y luz solar.
Altamente confiables y estables temporalmente.
Menos ruidosos en comparación con los fotodiodos de avalancha.
Disponibles en una amplia variedad de tipos de paquetes, incluyendo recubrimiento de epoxi, moldeado por transferencia y montaje superficial.
Desventajas del fototransistor
Las desventajas de los fototransistores incluyen:
No pueden manejar altas tensiones si están hechos de silicio.
Propensos a picos y sobretensiones eléctricas.
Afectados por la energía electromagnética.
No permiten el fácil flujo de electrones a diferencia de las válvulas electrónicas.
Mala respuesta a altas frecuencias debido a una gran capacitancia entre base y colector.
No pueden detectar niveles bajos de luz mejor que los fotodiodos.
Aplicaciones
Detección de objetos
Sensado de codificadores
Sistemas de control eléctrico automático, como detectores de luz
Sistemas de seguridad
Lectores de tarjetas perforadas
Relevadores
Circuitos lógicos de computadora
Sistemas de conteo
Detectores de humo
