Mis on fototransistor?

Mida on fototransistor?

Fototransistori definitsioon

Fototransistor on pooljuht, millel on valgustundlik baaspiirkond, mis on eraldi suunatud valgusignaalide tuvastamiseks ja tugevdamiseks.

Fototransistorid on pooljuhtseadmed, millel on kas kolm terminaali (emitter, baas ja koguja) või kaks terminaali (emitter ja koguja) ning need omavad valgustundlikku baaspiirkonda. Kui kõik transistoriid on mingil määral valgustundlikud, siis fototransistorid on eraldi optimiseeritud valguse tuvastamiseks. Neid toodetakse difuusioni või ionimplantatsiooni tehnika abil ja neil on suuremad koguja- ja baaspiirkonnad kui tavapärastele transistriid. Fototransistorid võivad olla homojunktsioonilised, mis on valmistatud ühest materjalist nagu silikoon, või heterojunktsioonilised, mis on valmistatud erinevatest materjalidest.

Homojunktsiooniliste fototransistorite puhul on kogu seade valmistatud ühest materjalitüübist; kas silikoone või germaaniumi. Kuid nende efektiivsuse suurendamiseks võivad fototransistorid olla valmistatud mitteidentsetest materjalidest (nt III-V rühma materjalid nagu GaAs) pn-junktsiooni mõlemal poolt, mis viib heterojunktsioonilistesse seadmetesse. Siiski kasutatakse homojunktsioonilisi seadmeid sagedamini kui heterojunktsioonilisi, kuna need on majanduslikumad.

Npn-fototransistorite skeemiline sümbol, näidatud Joonis 2, sisaldab transistrit, millel on kaks noolt, mis osutavad baasi poole, tähistades valgustundlikkust. Pnp-fototransistorite puhul on sümbol sarnane, kuid emitteri nool osutab sissepoole, mitte väljapoole.

Töötamise printsiip

Fototransistorid töötavad asendades baasi voolu valguse intensiivsusega, mis võimaldab neil töötada lülitamise ja tugevdamise rakendustes.

Konfiguratsioonitüübid

Fototransistorid saavad paigutada ühise kogujaga või ühise emitteriga konfiguratsioonides, mis on sarnased tavapärasetele transistoritele.

Väljundifaktorid

Fototransistori väljund sõltub sellest, milline on pärsiva valguse lainepikkus, koguja-baasi junktsiooni pindala ja transistori DC-voolu tugevdamine.

Fototransistori eelised

Fototransistorite eelised hõlmavad:

• Lihtsad, kompaktsed ja odavamad.

• Suurem vool, suurem tugevdamine ja kiirem reageering fotodiodeidega võrreldes.

• Toob välja voolt, mitte vastandele nagu fotorezistoorid.

• Tundlik laia valguse lainepikkuse diapazonile, alates ultravioletist (UV) kuni infrapunase (IR) läbi nähtava valguse.

• Tundlik paljudele allikatele, sealhulgas inkubaatorlampidele, fluoretsentlampidele, neonlampidele, laseritele, leegidele ja päikesele.

• Väga usaldusväärne ja ajaliselt stabiilne.

• Vähem melu avalanche fotodiodeidega võrreldes.

• Saadaval laias valikus pakenditüübis, sealhulgas epoksi-katetud, transfer-molditud ja pinnakohustatud.

Fototransistori puudused

Fototransistorite puudused hõlmavad:

• Ei suuda kõrgeid pingvi suhelda, kui need on valmistatud silikoone.

• Altus elektriliste spiike- ja liivlaste.

• Mõjutatakse elektromagnetilise energia poolt.

• Ei luba elektronide vaba voogu, nagu elektronitubid.

• Halb kõrge sageduse reageering tõttu suure baasi-koguja kapatsitantsile.

• Ei suuda paremini tuvastada madalaid valgustasemeid fotodiodeidega võrreldes.

Rakendused

• Objektide tuvastamine

• Kodeerija andurite tuvastamine

• Automaatsete elektriliste juhtimissüsteemide, nagu valguse detektorite, kasutamine

• Turvalisussüsteemid

• Punch-card lugijad

• Relaadid

• Arvuti loogika tsüklid

• Loendussüsteemid

• Suitsetusdetektorid