Fototransistoriaus pagrindai, grandinės schema, pranašumai ir taikymas

Kas yra fototransistorius?

Į Fototransistorius yra elektroninis perjungimo ir srovės stiprinimo komponentas, kurio veikimas priklauso nuo šviesos poveikio. Kai šviesa patenka į sankryžą, teka atvirkštinė srovė, proporcinga skaisčiui. Fototransistoriai yra plačiai naudojami šviesos impulsams aptikti ir paversti skaitmeniniais elektriniais signalais. Juos valdo šviesa, o ne elektros srovė. Šie fototransistoriai gali būti naudojami daugelyje programų, jei gaunamas didelis pelnas, mažos sąnaudos.

Jis sugeba šviesos energiją paversti elektros energija. Fototransistoriai veikia panašiai kaip fotorezistoriai, paprastai žinomi kaip LDR (nuo šviesos priklausantys rezistoriai), tačiau sugeba gaminti tiek srovę, tiek įtampą, o fotorezistoriai gali gaminti srovę tik dėl atsparumo pokyčių. Fototransistoriai yra tranzistoriai, kurių pagrindo gnybtas yra atidengtas. Užuot siuntę srovę į pagrindą, fotonai iš smogiančios šviesos įjungia tranzistorių. Taip yra todėl, kad fototransistorius yra pagamintas iš bipolinio puslaidininkio ir sutelkia per jį praleistą energiją. Juos aktyvuoja šviesos dalelės ir jie yra naudojami praktiškai visuose elektroniniuose prietaisuose, kurie tam tikru būdu priklauso nuo šviesos. Visi silicio fotojutikliai (fototransistoriai) reaguoja į visą matomą spinduliuotės diapazoną, taip pat į infraraudonąjį spindulį. Tiesą sakant, visi diodai, tranzistoriai, Darlingtono, triakai ir kt. Turi tą patį pagrindinį radiacijos dažnio atsaką.

The struktūra iš fototransistorius yra specialiai optimizuotas nuotraukų programoms. Palyginti su įprastu tranzistoriumi, fototransistorius turi didesnį pagrindo ir kolektoriaus plotį ir yra pagamintas naudojant difuziją arba jonų implantaciją.

Charakteristikos:

• Nebrangi matoma ir beveik IR apšvieta.
• Galima įsigyti nuo 100 iki daugiau nei 1500.
• Vidutiniškai greitas reagavimo laikas.
• Galima įsigyti daugybę pakuočių, įskaitant epoksidine danga padengtą, perlietą formą ir paviršiaus montavimo technologiją.
• Elektrinės charakteristikos buvo panašios į signalo tranzistoriai .

Į fototransistorius yra ne kas kita, kaip įprastas dvipolinis tranzistorius, kuriame apšvietimas veikia pagrindo sritį. Jis yra tiek P-N-P, tiek N-P-N tipų, turintis skirtingą konfigūraciją, pavyzdžiui, bendrą spinduolį, bendrą kolektorių ir bendrą pagrindą. Paprastas spinduolis konfigūracija paprastai naudojamas. Jis taip pat gali veikti, kol pagrindas yra atidarytas. Palyginti su įprastu tranzistoriumi, jame yra daugiau pagrindo ir kolektoriaus sričių. Senovės fototransistoriai naudojo atskiras puslaidininkines medžiagas, tokias kaip silicis ir germanis, tačiau šiandienos šiuolaikiniai komponentai naudoja tokias medžiagas kaip galis ir arsenidas, kad pasiektų aukšto efektyvumo lygį. Pagrindas yra švinas, atsakingas už tranzistoriaus įjungimą. Tai yra vartų valdiklio įtaisas didesniam elektros tiekimui. Kolektorius yra teigiamas laidas ir didesnis elektros tiekimas. Emiteris yra neigiamas laidas ir didesnio elektros tiekimo lizdas.

Foto tranzistoriaus konstrukcija

Į prietaisą nepatekus šviesai, dėl termiškai susidariusių skylių-elektronų porų bus mažas srovės srautas, o išėjimo įtampa iš grandinės bus šiek tiek mažesnė nei maitinimo vertė dėl įtampos kritimo per apkrovos rezistorių R. krintant ant kolektoriaus-pagrindo sankryžos srovės srautas didėja. Kai pagrindo jungtis yra atvira, kolektoriaus-pagrindo srovė turi tekėti pagrindo-spinduolio grandinėje, taigi tekančią srovę sustiprina įprastas tranzistoriaus veikimas. Kolektoriaus ir pagrindo jungtis yra labai jautri šviesai. Jo darbinė būklė priklauso nuo šviesos intensyvumo. Bazinę srovę iš krintančių fotonų sustiprina tranzistoriaus stiprinimas, todėl srovės padidėjimas svyruoja nuo šimtų iki kelių tūkstančių. Fototransistorius yra 50–100 kartų jautresnis nei žemesnio triukšmo lygio fotodiodas.

Fototransistoriaus grandinė:

Fototransistorius veikia lygiai taip pat, kaip įprastas tranzistorius, kur bazinė srovė padauginta, kad gautų kolektoriaus srovę, išskyrus tai, kad fototransistoriuje bazinę srovę valdo matomos arba infraraudonosios šviesos kiekis, kai prietaisui reikia tik 2 kontaktų.

Fototransistoriaus grandinės schema

Viduje konors paprasta grandinė , darant prielaidą, kad nieko nėra prijungta prie Vout, bazinė srovė, valdoma šviesos kiekio, nustatys kolektoriaus srovę, kuri yra srovė, einanti per rezistorių. Todėl įtampa ties Vout judės aukštai ir žemai, atsižvelgiant į šviesos kiekį. Mes galime prijungti tai prie op-amp, kad sustiprintume signalą, arba tiesiai prie mikrovaldiklio įvesties. Fototransistoriaus galia priklauso nuo krintančios šviesos bangos ilgio. Šie prietaisai reaguoja į šviesą plačiu bangos ilgių diapazonu nuo artimojo UV spindulių, per matomą ir į artimiausią IR spektro dalį. Esant tam tikram šviesos šaltinio apšvietimo lygiui, fototransistoriaus išvestis apibrėžiama veikiamo kolektoriaus-pagrindo jungties plotu ir tranzistoriaus nuolatinės srovės stiprinimu.

Fototransistoriai yra įvairių konfigūracijų, tokių kaip optoizoliatorius, optinis jungiklis, retro jutiklis. Optoizoliatorius yra panašus į transformatorių tuo, kad išėjimas yra elektriškai izoliuotas nuo įėjimo. Objektas aptinkamas, kai jis patenka į optinio jungiklio tarpą ir užstoja šviesos kelią tarp spinduolio ir detektoriaus. Retro jutiklis nustato objekto buvimą, generuodamas šviesą ir tada ieškodamas jo atspindžio nuo jutomo objekto.

Fototransistorių privalumai:

Fototransistoriai turi keletą svarbių pranašumų, skiriančių juos nuo kito optinio jutiklio, kai kurie iš jų yra paminėti žemiau

• Fototransistoriai gamina didesnę srovę nei fotodiodai.
• Fototransistoriai yra palyginti nebrangūs, paprasti ir pakankamai maži, kad keli iš jų tilptų į vieną integruotą kompiuterio lustą.
• Fototransistoriai yra labai greiti ir gali pateikti beveik momentinę išvestį.
• Fototransistoriai sukuria įtampą, kurios foto rezistoriai negali.

Fototransistorių trūkumai:

• Fototransistoriai, pagaminti iš silicio, negali apdoroti virš 1000 voltų įtampos.
• Fototransistoriai taip pat yra labiau pažeidžiami elektros energijos, taip pat elektromagnetinės energijos, viršįtampių ir šuolių.
• Fototransistoriai taip pat neleidžia elektronams judėti taip laisvai, kaip daro kiti prietaisai, pavyzdžiui, elektronų vamzdeliai.

Fototransistorių taikymai

Fototransistoriaus taikymo sritis apima:

• Štampavimo kortelių skaitytuvai.
• Apsaugos sistemos
• Koduotojai - matuoti greitį ir kryptis
• IR detektorių nuotr
• elektriniai valdikliai
• Kompiuterinės logikos schema.
• Estafetės
• Apšvietimo valdymas (greitkeliai ir kt.)
• Lygio indikacija
• Skaičiavimo sistemos

Taigi visa tai yra a. Apžvalga fototransistorius . Pagal aukščiau pateiktą informaciją galime padaryti išvadą, kad fototransistoriai yra plačiai naudojami įvairiuose šviesos aptikimo elektroniniuose prietaisuose, tokiuose kaip infraraudonųjų spindulių imtuvas, dūmų detektoriai, lazeriai, CD grotuvai ir kt. Čia jums kyla klausimas, koks yra fototransistoriaus ir fotodetektorius?