Що таке фототранзистор?

Що таке фототранзистор?

Визначення фототранзистора

Фототранзистор визначається як напівпровідниковий пристрій з чутливим до світла базовим регіоном, спеціально розроблений для виявлення та підсилення світлових сигналів.

Фототранзистори є напівпровідниковими пристроями з трьома контактами (емітер, база, колектор) або двома контактами (емітер і колектор) і мають чутливий до світла базовий регіон. Хоча всі транзистори до певної міри чутливі до світла, фототранзистори спеціально оптимізовані для виявлення світла. Вони виготовляються за допомогою дифузії або іонно-імплантаційних технологій і мають більші колекторні та базові регіони порівняно з звичайними транзисторами. Фототранзистори можуть мати гомогентний структуру, виготовлений з одного матеріалу, такого як кремній, або гетерогентну структуру, виготовлений з різних матеріалів.

У випадку гомогентних фототранзисторів, весь пристрій буде виготовлений з одного типу матеріалу; або кремнію, або германію. Але для збільшення їх ефективності, фототранзистори можна виготовити з незбіжних матеріалів (матеріали групи III-V, таких як GaAs) по обидві сторони pn-перехід, що призводить до гетерогентних пристроїв. Проте, гомогентні пристрої частіше використовуються порівняно з гетерогентними пристроями, оскільки вони економічні.

Символ схеми для npn-фототранзисторів, показаний на рисунку 2, включає транзистор з двома стрілками, що вказують на базу, що свідчить про чутливість до світла. Для pnp-фототранзисторів символ подібний, але стрілка на емітері вказує внутрішньо, а не зовнішньо.

Принцип роботи

Фототранзистори працюють, замінюючи базовий струм інтенсивністю світла, що дозволяє їм функціонувати в програмах комутації та підсилення.

Типи конфігурацій

Фототранзистори можна налаштовувати в конфігураціях загального колектора або загального емітера, подібно до звичайних транзисторів.

Фактори виводу

Вивід фототранзистора залежить від довжини хвилі падаючого світла, площі сполучення колектор-база та статичного струмового підсилення транзистора.

Переваги фототранзистора

Переваги фототранзисторів включають:

• Прості, компактні та менш дорогі.

• Більший струм, більше підсилення та швидкіший відгук порівняно з фотодіодами.

• Результат у вигляді вихідного напруги, на відміну від фотоопорів.

• Чутливі до широкого діапазону довжин хвиль, починаючи від ультрафіолету (UV) до інфрачервоного (IR) через видиме випромінювання.

• Чутливі до великої кількості джерел, включаючи лампи накалу, ртутні лампи, неонові лампи, лазери, пламя та сонячне світло.

• Висока надійність та часові стабільність.

• Менш шумні порівняно з лавинними фотодіодами.

• Доступні в широкому асортименті типів корпусів, включаючи епоксидне покриття, перенесення формованого та поверхнево монтируемые.

Недоліки фототранзистора

Недоліки фототранзисторів включають:

• Не можуть обробляти високі напруги, якщо виготовлені з кремнію.

• Підвержені електричним вибухам та випадковим перепадам.

• Захоплюються електромагнітною енергією.

• Не дозволяють легкий потік електронів, на відміну від електронних трубок.

• Погане відгук на високі частоти через велику ємність база-колектор.

• Не можуть виявляти низькі рівні світла краще, ніж фотодіоди.

Застосування

• Виявлення об'єктів

• Сенсори кодувальників

• Автоматичні електричні системи керування, такі як детектори світла

• Системи безпеки

• Читаці перфорованих карток

• Реле

• Логічні схеми комп'ютерів

• Системи підрахунку

• Детектори диму