Apakah Phototransistors?

Apakah Phototransistors?

Definisi Phototransistor

Phototransistor didefinisikan sebagai peranti semikonduktor dengan kawasan asas yang sensitif terhadap cahaya, yang direka khusus untuk mendeteksi dan memperbesar isyarat cahaya.

Phototransistors adalah peranti semikonduktor dengan tiga terminal (emitter, asas, dan kolektor) atau dua terminal (emitter dan kolektor) dan memiliki kawasan asas yang sensitif terhadap cahaya. Walaupun semua transistor agak sensitif terhadap cahaya, phototransistors secara khusus dioptimalkan untuk deteksi cahaya. Mereka dibuat menggunakan teknik difusi atau implan ion dan memiliki kawasan kolektor dan asas yang lebih besar daripada transistor biasa. Phototransistors boleh memiliki struktur homojunction, terbuat dari satu bahan seperti silikon, atau struktur heterojunction, terbuat dari bahan yang berbeda.

Dalam kasus phototransistors homojunction, seluruh peranti akan dibuat dari satu jenis bahan; entah silikon atau germanium. Namun, untuk meningkatkan efisiensinya, phototransistors dapat dibuat dari bahan non-identik (bahan Grup III-V seperti GaAs) di kedua sisi persimpangan pn, menghasilkan peranti heterojunction. Meskipun demikian, peranti homojunction lebih sering digunakan dibandingkan peranti heterojunction karena lebih ekonomis.

Simbol litar untuk phototransistors npn ditunjukkan oleh Gambar 2 termasuk transistor dengan dua anak panah yang menunjuk ke asas, menunjukkan sensitivitas cahaya. Untuk phototransistors pnp, simbolnya serupa, tetapi anak panah pada emitter menunjuk ke dalam bukan keluar.

Prinsip Kerja

Phototransistors bekerja dengan menggantikan arus asas dengan intensitas cahaya, memungkinkan mereka berfungsi dalam aplikasi pemutusan dan pengamplifikasi.

Jenis Konfigurasi

Phototransistors boleh disusun dalam konfigurasi kolektor biasa atau konfigurasi emitter biasa, mirip dengan transistor biasa.

Faktor Keluaran

Keluaran phototransistor bergantung pada panjang gelombang cahaya insiden, luas persimpangan kolektor-asas, dan gain arus DC transistor.

Kelebihan Phototransistor

Kelebihan phototransistors termasuk:

• Sederhana, kompak, dan kurang mahal.

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

• Menghasilkan tegangan keluaran berbeda dengan fotoresistor.

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

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

• Sangat handal dan stabil secara temporal.

• Kurang bising dibandingkan dengan photodiodes avalanche.

• Tersedia dalam berbagai jenis paket termasuk epoxy-coated, transfer-molded, dan surface mounted.

Kekurangan Phototransistor

Kekurangan phototransistors termasuk:

• Tidak dapat menangani tegangan tinggi jika terbuat dari silikon.

• Rentan terhadap lonjakan listrik dan surge.

• Terpengaruh oleh energi elektromagnetik.

• Tidak membolehkan aliran elektron yang mudah seperti tabung elektron.

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

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

Aplikasi

• Deteksi objek

• Penginderaan enkoder

• Sistem kendali listrik otomatis seperti detektor cahaya

• Sistem keselamatan

• Pembaca kartu lubang

• Relay

• Rangkaian logika komputer

• Sistem penghitungan

• Detektor asap