Co je fototranzistor?

NA Fototranzistor je elektronická spínací a proudová zesilovací součást, která se při provozu spoléhá na vystavení světlu. Když světlo dopadne na křižovatku, protéká zpětný proud, který je úměrný jasu. Fototranzistory se značně používají k detekci světelných pulsů a jejich převodu na digitální elektrické signály. Ty jsou ovládány spíše světlem než elektrickým proudem. Poskytující velké množství zisku, nízké náklady a tyto fototranzistory lze použít v mnoha aplikacích.

Je schopen přeměňovat světelnou energii na elektrickou energii. Fototranzistory fungují podobným způsobem jako fotorezistory běžně známé jako LDR (rezistor závislý na světle), ale jsou schopné produkovat proud i napětí, zatímco fotorezistory jsou schopné produkovat proud pouze kvůli změně odporu. Fototranzistory jsou tranzistory s odkrytým terminálem základny. Místo posílání proudu do základny aktivují fotony z nárazového světla tranzistor. Je to proto, že fototranzistor je vyroben z bipolárního polovodiče a zaměřuje energii, která jím prochází. Ty jsou aktivovány světelnými částicemi a používají se prakticky ve všech elektronických zařízeních, která jsou nějakým způsobem závislá na světle. Všechny křemíkové fotosenzory (fototranzistory) reagují na celý rozsah viditelného záření i na infračervené záření. Ve skutečnosti mají všechny diody, tranzistory, Darlingtonovy diody, triaky atd. Stejnou základní frekvenční odezvu záření.

The struktura z fototranzistor je speciálně optimalizován pro fotografické aplikace. Ve srovnání s normálním tranzistorem má fototranzistor větší základnu a šířku kolektoru a je vyroben pomocí difúze nebo iontové implantace.

Vlastnosti:

Levná viditelná a blízká IR fotodetekce.
K dispozici se zisky od 100 do více než 1500.
Středně rychlé doby odezvy.
K dispozici v široké škále obalů, včetně technologie epoxidové povrchové úpravy, lisování za tepla a technologie povrchové montáže.
Elektrické vlastnosti byly podobné jako u signální tranzistory .

NA fototranzistor není nic jiného než obyčejný bipolární tranzistor, ve kterém je základní oblast vystavena osvětlení. Je k dispozici v obou typech P-N-P a N-P-N s různými konfiguracemi, jako je společný emitor, společný kolektor a společná základna. Společný emitor konfigurace se obecně používá. Může také fungovat, když je základna otevřená. Ve srovnání s konvenčním tranzistorem má více základních a kolektorových ploch. Starověké fototranzistory používaly jednotlivé polovodičové materiály, jako je křemík a germanium, ale dnes moderní součástky používají pro vysokou účinnost úrovně materiálů, jako je galium a arsenid. Základna je elektroda odpovědná za aktivaci tranzistoru. Jedná se o řídicí zařízení brány pro větší elektrické napájení. Kolektor je kladný vodič a větší elektrický zdroj. Vysílač je záporný vodič a vývod pro větší elektrický zdroj.

Konstrukce foto tranzistoru

Bez dopadajícího světla na zařízení bude malý tepelný tok v důsledku tepelně generovaných párů otvorů a elektronů a výstupní napětí z obvodu bude o něco menší než hodnota napájení v důsledku poklesu napětí na zatěžovacím odporu R. pádem na křižovatce kolektor-základna se zvyšuje tok proudu. Při otevřeném obvodu připojení základny musí proud kolektoru-báze proudit v obvodu základny-emitoru, a proto je proud protékající normální akcí tranzistoru zesílen. Spojení kolektor-základna je velmi citlivé na světlo. Jeho pracovní stav závisí na intenzitě světla. Základní proud z dopadajících fotonů je zesílen ziskem tranzistoru, což vede k proudovým ziskům, které se pohybují od stovek do několika tisíc. Fototranzistor je 50 až 100krát citlivější než fotodioda s nižší úrovní šumu.

Fototranzistorový obvod:

Fototranzistor funguje stejně jako normální tranzistor, kde se základní proud znásobí tak, aby poskytoval kolektorový proud, kromě toho, že ve fototranzistoru je základní proud řízen množstvím viditelného nebo infračerveného světla, kde zařízení potřebuje pouze 2 piny.

Schéma fototranzistoru

V jednoduchý obvod , za předpokladu, že k Voutu není nic připojeno, určí základní proud řízený množstvím světla kolektorový proud, kterým je proud procházející rezistorem. Proto se napětí na Voutu bude pohybovat nahoru a dolů na základě množství světla. Můžeme to připojit k operačnímu zesilovači pro zesílení signálu nebo přímo na vstup mikrokontroléru. Výstup fototranzistoru závisí na vlnové délce dopadajícího světla. Tato zařízení reagují na světlo v širokém rozsahu vlnových délek od blízké UV, přes viditelnou a do blízké IR části spektra. Pro danou úroveň osvětlení zdroje světla je výstup fototranzistoru definován oblastí exponovaného spojení kolektor-báze a ziskem stejnosměrného proudu tranzistoru

Fototranzistory dostupné v různých konfiguracích, jako je optoizolátor, optický spínač, retro senzor. Optoizolátor je podobný transformátoru v tom, že výstup je elektricky izolován od vstupu. Objekt je detekován, když vstoupí do mezery optického spínače a zablokuje světelnou cestu mezi emitorem a detektorem. Retro senzor detekuje přítomnost objektu generováním světla a následným hledáním jeho odrazivosti od objektu, který má být snímán.

“Multiplikátor 4 bitů po 4 bitů ”

Výhody fototranzistorů:

Fototranzistory mají několik důležitých výhod, které je oddělují od jiného optického senzoru, některé z nich jsou uvedeny níže

Fototranzistory produkují vyšší proud než fotodiody.
Fototranzistory jsou relativně levné, jednoduché a dostatečně malé, aby se jich několik vešlo na jeden integrovaný počítačový čip.
Fototranzistory jsou velmi rychlé a jsou schopné poskytovat téměř okamžitý výstup.
Fototranzistory produkují napětí, které fotorezistory nemohou.

Nevýhody fototranzistorů:

Fototranzistory vyrobené z křemíku nejsou schopné zvládnout napětí nad 1 000 voltů.
Fototranzistory jsou také citlivější na přepětí a výkyvy elektřiny i elektromagnetické energie.
Fototranzistory také neumožňují elektronům pohybovat se tak volně, jako to dělají jiná zařízení, například elektronky.

Aplikace fototranzistorů

Oblasti použití fototranzistoru zahrnují:

Čtečky děrných lístků.
Bezpečnostní systémy
Kodéry - změřit rychlost a směr
Foto IR detektory
elektrické ovládání
Počítačové logické obvody.
Relé
Ovládání osvětlení (dálnice atd.)
Indikace úrovně
Počítací systémy

Jedná se tedy o přehled a fototranzistor . Z výše uvedených informací nakonec můžeme vyvodit závěr, že fototranzistory jsou široce používány v různých elektronických zařízeních pro detekci světla, jako jsou infračervený přijímač, detektory kouře, lasery, CD přehrávače atd. Zde je otázka, jaký je rozdíl mezi fototranzistorem a fotodetektor?