O que é um fototransistor?

O que é um Fototransistor?

Definição de Fototransistor

Um fototransistor é definido como um dispositivo semicondutor com uma região base sensível à luz, projetado especificamente para detectar e amplificar sinais luminosos.

Os fototransistores são dispositivos semicondutores com três terminais (emissor, base e coletor) ou dois terminais (emissor e coletor) e têm uma região base sensível à luz. Embora todos os transistores sejam um pouco sensíveis à luz, os fototransistores são otimizados especificamente para a detecção de luz. Eles são fabricados usando técnicas de difusão ou implantação de íons e possuem regiões de coletor e base maiores do que os transistores regulares. Os fototransistores podem ter uma estrutura homojunção, feita de um material como silício, ou uma estrutura heterojunção, feita de diferentes materiais.

No caso de fototransistores de homojunção, o dispositivo inteiro será feito de um único tipo de material; seja silício ou germânio. No entanto, para aumentar sua eficiência, os fototransistores podem ser feitos de materiais não idênticos (materiais do Grupo III-V como GaAs) em ambos os lados da junção pn, resultando em dispositivos de heterojunção. No entanto, os dispositivos de homojunção são mais frequentemente usados em comparação com os dispositivos de heterojunção, pois são mais econômicos.

O símbolo de circuito para fototransistores npn, mostrado na Figura 2, inclui um transistor com duas setas apontando para a base, indicando sensibilidade à luz. Para fototransistores pnp, o símbolo é semelhante, mas a seta no emissor aponta para dentro em vez de para fora.

Princípio de Funcionamento

Os fototransistores funcionam substituindo a corrente de base pela intensidade luminosa, permitindo que eles atuem em aplicações de comutação e amplificação.

Tipos de Configuração

Os fototransistores podem ser configurados em configurações de coletor comum ou emissor comum, semelhantes aos transistores regulares.

Fatores de Saída

A saída de um fototransistor depende do comprimento de onda da luz incidente, da área da junção coletor-base e do ganho de corrente contínua do transistor.

Vantagens do Fototransistor

As vantagens dos fototransistores incluem:

• Simples, compacto e menos caro.

• Corrente mais alta, ganho maior e tempos de resposta mais rápidos em comparação com fotorresistores.

• Resulta em tensão de saída, diferentemente dos fotorresistores.

• Sensível a uma ampla faixa de comprimentos de onda, desde ultravioleta (UV) até infravermelho (IR), passando pela radiação visível.

• Sensível a uma grande variedade de fontes, incluindo lâmpadas incandescentes, fluorescentes, neon, lasers, chamas e luz solar.

• Altamente confiável e estável temporalmente.

• Menos ruidoso em comparação com fotorresistores de avalanche.

• Disponível em uma ampla variedade de tipos de embalagem, incluindo revestidos com epóxi, moldados por transferência e montados na superfície.

Desvantagens do Fototransistor

As desvantagens dos fototransistores incluem:

• Não pode lidar com altas tensões se feito de silício.

• Propenso a picos e surtos elétricos.

• Afetado por energia eletromagnética.

• Não permite o fácil fluxo de elétrons, ao contrário das válvulas eletrônicas.

• Resposta de alta frequência ruim devido a uma grande capacitância base-coletor.

• Não detecta níveis baixos de luz melhor do que fotorresistores.

Aplicações

• Detecção de objetos

• Sensores de codificadores

• Sistemas de controle elétrico automático, como detectores de luz

• Sistemas de segurança

• Leitores de cartões perfurados

• Relés

• Circuitos lógicos de computador

• Sistemas de contagem

• Detectores de fumaça