რით არის ფოტოტრანზისტორები?

რა არის ფოტოტრანზისტორი?

ფოტოტრანზისტორის განმარტება

ფოტოტრანზისტორი არის სემიკონდუქტორული მოწყობილობა, რომელიც აქვს სინთელ-მგრძნობიარე ბაზის რეგიონი და შექმნილია სპეციფიკურად სინთელის სიგნალების გამოვლასა და ამპლიფიკაციისთვის.

ფოტოტრანზისტორები არიან სემიკონდუქტორული მოწყობილობები, რომლებიც აქვთ სამი ტერმინალი (ემიტერი, ბაზა და კოლექტორი) ან ორი ტერმინალი (ემიტერი და კოლექტორი) და სინთელ-მგრძნობიარე ბაზის რეგიონი. მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ტრანზისტორი ცოტა სინთელ-მგრძნობიარეა, ფოტოტრანზისტორები სპეციფიკურად არიან ოპტიმიზირებული სინთელის გამოვლაზე. ისინი დამზადდებიან დიფუზიის ან იონური ჩართულობის ტექნიკებით და აქვთ უფრო დიდი კოლექტორი და ბაზის რეგიონები რეგულარულ ტრანზისტორებზე შედარებით. ფოტოტრანზისტორები შეიძლება ჰომოჯუნქციური სტრუქტურა ჰქონდეს, რომელიც დამზადდება ერთი მასალისგან, როგორიცაა სილიკონი, ან ჰეტეროჯუნქციური სტრუქტურა, რომელიც დამზადდება სხვადასხვა მასალებისგან.

ჰომოჯუნქციური ფოტოტრანზისტორების შემთხვევაში მთელი მოწყობილობა დამზადდება ერთი მასალისგან, ანუ სილიკონის ან გერმანიუმისგან. თუმცა არსებული არის უფრო ეფექტური ფოტოტრანზისტორები, რომლებიც დამზადდებიან სხვადასხვა მასალებისგან (III-V ჯგუფის მასალები, როგორიცაა GaAs) პენი ჯუნქციის მხარეებზე, რაც იწვევს ჰეტეროჯუნქციურ მოწყობილობებს. თუმცა, ჰომოჯუნქციური მოწყობილობები უფრო ხშირად გამოიყენება ჰეტეროჯუნქციურ მოწყობილობებზე შედარებით, რადგან ისინი უფრო ეკონომიკურია.

npn ფოტოტრანზისტორების სქემა ნიშნავს ტრანზისტორს მიმართული ორი ისარით ბაზისკენ, რაც უჩვენებს სინთელ-მგრძნობიარებას. pnp ფოტოტრანზისტორების სიმბოლო მსგავსია, მაგრამ ემიტერის ისარი მიმართულია შინაკენ, არა გარეკენ.

მუშაობის პრინციპი

ფოტოტრანზისტორები მუშაობენ ბაზის დენის ჩანაცვლებით სინთელის ინტენსივობით, რაც საშუალებას აძლევს მათ ფუნქციონირებას სვიჩხერებისა და ამპლიფიკაციის აპლიკაციებში.

კონფიგურაციების ტიპები

ფოტოტრანზისტორები შეიძლება იყვნენ სამინის კოლექტორის ან სამინის ემიტერის კონფიგურაციაში, როგორც რეგულარული ტრანზისტორები.

გამოსვლის ფაქტორები

ფოტოტრანზისტორის გამოსვლა დამოკიდებულია შემოსული სინთელის სიგრძეზე, კოლექტორ-ბაზის ჯუნქციის ფართობზე და ტრანზისტორის DC დენის გამრავლების კოეფიციენტზე.

ფოტოტრანზისტორის სარგებელები

ფოტოტრანზისტორების სარგებელები შედგება:

• მარტივი, კომპაქტური და ნაკლები ღირებულების.

• უფრო დიდი დენი, უფრო მაღალი გამრავლება და უფრო სწრაფი პასუხი სინთელ-დიოდებზე შედარებით.

• შედეგი არის გამოსვლის დანაკვეთა, რაც სინთელ-რეზისტორების შედარებით.

• სინთელის ფართო დიაპაზონზე მგრძნობიარე შედგება ულტრაფიოლეტის (UV), ინფრაწითელის (IR) და ხელმისაწვდომი სინთელის შემდეგ.

• სინთელის ფართო დიაპაზონზე მგრძნობიარე შედგება სხვადასხვა წყაროების, როგორიცაა განთიადების ბულბები, ფლუორესცენტური ბულბები, ნეონის ბულბები, ლაზერები, ცეცხლი და სურსათი.

• მაღალი დამყარება და დროთა სტაბილურობა.

• ნაკლები ხმაური ავალანჩის სინთელ-დიოდებზე შედარებით.

• ხელმისაწვდომია სხვადასხვა ტიპის კორპუსებში, როგორიცაა ეპოქსით დაფარული, ტრანსფერის მოდელები და ზედაპირული მოდელები.

ფოტოტრანზისტორის ნაკლებები

ფოტოტრანზისტორების ნაკლებები შედგება:

• შეუძლია არ დაჭრის მაღალი დენი, თუ დამზადებულია სილიკონისგან.

• დამძიმებულია ელექტრონული სპიკებით და შემართვებით.

• გავრცელებულია ელექტრომაგნიტური ენერგიით.

• არ დახმარებს ელექტრონების მარტივ დანარჩენებას ელექტრონული ტუბების შედარებით.

• დაბალი სიხშირის პასუხი დაბალი დენის შედეგად დიდი ბაზა-კოლექტორის კაპაციტანსის გამო.

• არ არის უფრო სარგებელი დაბალი სინთელის გამოვლაში სინთელ-დიოდებზე შედარებით.

აპლიკაციები

• ობიექტების გამოვლა

• ენკოდერის გამოვლა

• ავტომატური ელექტრონული კონტროლის სისტემები, როგორიცაა სინთელის დეტექტორები

• სეკურიტეტის სისტემები

• პუნჩ-კარტის რეადერები

• რელეები

• კომპიუტერული ლოგიკური ცირკვიტები

• თვლის სისტემები

• ხოცის დეტექტორები