Apa itu Fototransistor?

Apa itu Fototransistor?

Definisi Fototransistor

Fototransistor didefinisikan sebagai perangkat semikonduktor dengan daerah basis yang sensitif terhadap cahaya, yang dirancang khusus untuk mendeteksi dan memperkuat sinyal cahaya.

Fototransistor adalah perangkat semikonduktor dengan tiga terminal (emitter, basis, dan kolektor) atau dua terminal (emitter dan kolektor) dan memiliki daerah basis yang sensitif terhadap cahaya. Meskipun semua transistor agak sensitif terhadap cahaya, fototransistor dioptimalkan khusus untuk deteksi cahaya. Mereka dibuat menggunakan teknik difusi atau implantasi ion dan memiliki daerah kolektor dan basis yang lebih besar daripada transistor biasa. Fototransistor dapat memiliki struktur homojunction, terbuat dari satu bahan seperti silikon, atau struktur heterojunction, terbuat dari bahan yang berbeda.

Dalam kasus fototransistor homojunction, seluruh perangkat akan terbuat dari satu jenis bahan; entah silikon atau germanium. Namun, untuk meningkatkan efisiensinya, fototransistor dapat dibuat dari bahan yang tidak identik (bahan Grup III-V seperti GaAs) di kedua sisi junctio pn, mengarah pada perangkat heterojunction. Meskipun demikian, perangkat homojunction lebih sering digunakan dibandingkan perangkat heterojunction karena lebih ekonomis.

Simbol rangkaian untuk fototransistor npn ditunjukkan oleh Gambar 2, termasuk transistor dengan dua panah yang menunjuk ke basis, menandakan sensitivitas terhadap cahaya. Untuk fototransistor pnp, simbolnya mirip, tetapi panah di emitter menunjuk ke dalam bukan keluar.

Prinsip Kerja

Fototransistor bekerja dengan menggantikan arus basis dengan intensitas cahaya, memungkinkannya berfungsi dalam aplikasi pengaturan dan penguatan.

Tipe Konfigurasi

Fototransistor dapat disusun dalam konfigurasi kolektor umum atau emiter umum, mirip dengan transistor biasa.

Faktor Keluaran

Keluaran fototransistor bergantung pada panjang gelombang cahaya yang datang, area junctio basis-kolektor, dan gain arus DC transistor.

Keuntungan Fototransistor

Keuntungan fototransistor meliputi:

• Sederhana, kompak, dan kurang mahal.

• Arus lebih tinggi, gain lebih tinggi, dan waktu respons lebih cepat dibandingkan dengan fotodioda.

• Menghasilkan tegangan keluaran, tidak seperti resistor foto.

• Sensitif terhadap rentang panjang gelombang yang luas, mulai dari ultraviolet (UV) hingga inframerah (IR) melalui radiasi terlihat.

• Sensitif terhadap banyak sumber, termasuk bola lampu pijar, bola lampu fluoresen, bola lampu neon, laser, api, dan sinar matahari.

• Sangat andal dan stabil secara temporal.

• Lebih sedikit noise dibandingkan dengan fotodioda avalanche.

• Tersedia dalam berbagai jenis paket, termasuk dilapisi epoxy, cetakan transfer, dan dipasang permukaan.

Kerugian Fototransistor

Kerugian fototransistor meliputi:

• Tidak dapat menangani tegangan tinggi jika terbuat dari silikon.

• Rentan terhadap spike dan lonjakan listrik.

• Terpengaruh oleh energi elektromagnetik.

• Tidak memungkinkan aliran elektron yang mudah seperti tabung elektron.

• Respons frekuensi tinggi yang buruk karena kapasitansi basis-kolektor yang besar.

• Tidak dapat mendeteksi tingkat cahaya rendah lebih baik daripada fotodioda.

Aplikasi

• Deteksi objek

• Penginderaan enkoder

• Sistem kontrol listrik otomatis seperti detektor cahaya

• Sistem keamanan

• Pembaca kartu punch

• Relay

• Rangkaian logika komputer

• Sistem penghitungan

• Detektor asap