Cos'è il fototransistor?

PER Fototransistor è un componente elettronico di commutazione e amplificazione di corrente che si basa sull'esposizione alla luce per funzionare. Quando la luce cade sulla giunzione, scorre la corrente inversa proporzionale alla luminanza. I fototransistor sono ampiamente utilizzati per rilevare gli impulsi luminosi e convertirli in segnali elettrici digitali. Questi sono azionati dalla luce piuttosto che dalla corrente elettrica. Fornendo una grande quantità di guadagno, a basso costo e questi fototransistor potrebbero essere utilizzati in numerose applicazioni.

“scarico aperto vs collettore aperto ”

È in grado di convertire l'energia luminosa in energia elettrica. I fototransistor funzionano in modo simile ai fotoresistori comunemente noti come LDR (resistore dipendente dalla luce) ma sono in grado di produrre sia corrente che tensione mentre i fotoresistori sono in grado di produrre corrente solo a causa del cambiamento di resistenza. I fototransistor sono transistor con il terminale di base esposto. Invece di inviare corrente alla base, i fotoni della luce che colpiscono attivano il transistor. Questo perché un fototransistor è costituito da un semiconduttore bipolare e concentra l'energia che lo attraversa. Questi sono attivati da particelle di luce e sono utilizzati praticamente in tutti i dispositivi elettronici che dipendono in qualche modo dalla luce. Tutti i fotosensori al silicio (fototransistor) rispondono all'intero intervallo di radiazioni visibili e agli infrarossi. In effetti, tutti i diodi, i transistor, i Darlington, i triac, ecc. Hanno la stessa risposta in frequenza di radiazione di base.

Il struttura del fototransistor è specificamente ottimizzato per applicazioni fotografiche. Rispetto a un normale transistor, un fototransistor ha una base e una larghezza del collettore maggiori ed è realizzato mediante diffusione o impianto ionico.

Caratteristiche:

Fotorilevamento a basso costo visibile e vicino IR.
Disponibile con guadagni da 100 a oltre 1500.
Tempi di risposta moderatamente rapidi.
Disponibile in un'ampia gamma di pacchetti, inclusa la tecnologia con rivestimento epossidico, stampata a trasferimento e montaggio superficiale.
Le caratteristiche elettriche erano simili a quelle di transistor di segnale .

PER fototransistor non è altro che un normale transistor bipolare in cui la regione di base è esposta all'illuminazione. È disponibile in entrambi i tipi P-N-P e N-P-N con diverse configurazioni come emettitore comune, collettore comune e base comune. Emettitore comune configurazione è generalmente utilizzato. Può funzionare anche mentre la base è aperta. Rispetto al transistor convenzionale ha più aree di base e di collettore. Gli antichi fototransistor utilizzavano materiali semiconduttori singoli come silicio e germanio, ma oggi i componenti moderni utilizzano materiali come il gallio e l'arseniuro per livelli di alta efficienza. La base è il cavo responsabile dell'attivazione del transistor. È il dispositivo di controllo del cancello per l'alimentazione elettrica più grande. Il collettore è il cavo positivo e l'alimentazione elettrica più grande. L'emettitore è il cavo negativo e l'uscita per l'alimentazione elettrica più grande.

“a cosa serve una scheda di rete? ”

Costruzione del transistor fotografico

Senza la luce che cade sul dispositivo, ci sarà un piccolo flusso di corrente dovuto alle coppie buco-elettroni generate termicamente e la tensione di uscita dal circuito sarà leggermente inferiore al valore di alimentazione a causa della caduta di tensione attraverso il resistore di carico R. Con la luce cadendo sulla giunzione collettore-base il flusso di corrente aumenta. Con la connessione di base a circuito aperto, la corrente collettore-base deve fluire nel circuito base-emettitore e quindi il flusso di corrente è amplificato dalla normale azione del transistor. La giunzione collettore-base è molto sensibile alla luce. La sua condizione di lavoro dipende dall'intensità della luce. La corrente di base dei fotoni incidenti viene amplificata dal guadagno del transistor, determinando guadagni di corrente che vanno da centinaia a diverse migliaia. Un fototransistor è da 50 a 100 volte più sensibile di un fotodiodo con un livello di rumore inferiore.

Circuito a fototransistor:

Un fototransistor funziona proprio come un normale transistor, dove la corrente di base viene moltiplicata per fornire la corrente del collettore, tranne che in un fototransistor, la corrente di base è controllata dalla quantità di luce visibile o infrarossa in cui il dispositivo necessita solo di 2 pin.

Schema del circuito del fototransistor

Nel circuito semplice , supponendo che nulla sia collegato a Vout, la corrente di base controllata dalla quantità di luce determinerà la corrente del collettore, che è la corrente che attraversa il resistore. Pertanto, la tensione su Vout si sposterà in alto e in basso in base alla quantità di luce. Possiamo collegarlo a un amplificatore operazionale per aumentare il segnale o direttamente a un ingresso di un microcontrollore. L'uscita di un fototransistor dipende dalla lunghezza d'onda della luce incidente. Questi dispositivi rispondono alla luce su un'ampia gamma di lunghezze d'onda dal vicino UV, attraverso il visibile e nella parte IR vicino dello spettro. Per un dato livello di illuminazione della sorgente di luce, l'uscita di un fototransistor è definita dall'area della giunzione collettore-base esposta e dal guadagno di corrente continua del transistor

Fototransistor disponibili in diverse configurazioni come optoisolatore, interruttore ottico, retro sensore. Optoisolatore è simile a un trasformatore in quanto l'uscita è isolata elettricamente dall'ingresso. Un oggetto viene rilevato quando entra nella fessura dell'interruttore ottico e blocca il percorso della luce tra l'emettitore e il rilevatore. Il sensore retrò rileva la presenza di un oggetto generando luce e quindi cercando la sua riflettanza sull'oggetto da rilevare.

“elenco di tutti i dispositivi elettronici ”

Vantaggi dei fototransistor:

I fototransistor hanno diversi importanti vantaggi che li separano da un altro sensore ottico, alcuni di essi sono menzionati di seguito

I fototransistor producono una corrente più elevata rispetto ai fotodiodi.
I fototransistor sono relativamente economici, semplici e abbastanza piccoli da poter essere inseriti in molti di essi su un singolo chip integrato per computer.
I fototransistor sono molto veloci e sono in grado di fornire un'uscita quasi istantanea.
I fototransistor producono una tensione, che le foto-resistenze non possono farlo.

Svantaggi dei fototransistor:

I fototransistor realizzati in silicio non sono in grado di gestire tensioni superiori a 1.000 Volt.
I fototransistor sono anche più vulnerabili a sovratensioni e picchi di elettricità, nonché all'energia elettromagnetica.
I fototransistor inoltre non consentono agli elettroni di muoversi liberamente come fanno altri dispositivi, come i tubi elettronici.

Applicazioni dei fototransistor

Le aree di applicazione del fototransistor includono:

Lettori di schede perforate.
Sistemi di sicurezza
Codificatori - misurare la velocità e direzione
Foto rilevatori IR
controlli elettrici
Circuito logico del computer.
Relè
Controllo dell'illuminazione (autostrade, ecc.)
Indicazione del livello
Sistemi di conteggio

Quindi, si tratta di una panoramica di un file fototransistor . Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che i fototransistor sono ampiamente utilizzati in diversi dispositivi elettronici per rilevare la luce come ricevitori a infrarossi, rilevatori di fumo, laser, lettori CD, ecc. Ecco una domanda per te, qual è la differenza tra fototransistor e fotorilevatore?