Phototransistor

Definition: Fototransistorn är ett treskikthalvledaranordning som har en ljuskänslig basregion. Basen känner av ljuset och omvandlar det till strömmen som strömmar mellan uppsamlaren och emitterområdet.

Konstruktionen av fototransistor liknarden vanliga transistorn, förutom basterminalen. I fototransistor är basterminalen inte tillförd, och istället för basströmmen tas ljusenergin som ingång.

Symbol för fototransistor

Fototransistorns symbol liknar den vanliga transistorns. Den enda skillnaden är den för de två pilarna som visar ljusfallet på fototransistorns fot.

Princip för fototransistor

Tänk på att den konventionella transistorn har öppen terminalbas kringkopplad. Kollektorns läckström fungerar som en basström I_CBO.

jag_C = pi_B + (1 + B) I_CBO

Som basströmmen I_B = 0, Det fungerar som en öppen cirkel. Och kollektorströmmen blir.

jag_C = (1 + B) I_CBO

Ovannämnda ekvationer visade att kollektorströmmen är direkt proportionell mot den aktuella basläckströmmen, dvs I_C ökar med ökningarna av kollektorbasregionen.

Fototransistordrift

Fototransistorn består av halvledarematerial. När ljuset slog på materialet orsakar de fria elektronerna / hålen i halvledarmaterialet den ström som strömmar i basregionen. Fototransistors bas skulle bara användas för att förspänna transistorn. Vid NPN-transistor görs samlaren positiv med avseende på emitter, och i PNP hålls samlaren negativ.

Ljuset träder in i basregionen avfototransistor alstrar elektronhålparen. Generationen av elektronhålpar förekommer huvudsakligen i omvänd förspänning. Rörelsen av elektroner under inverkan av elektriska fält orsakar strömmen i basregionen. Basströmmen injicerade elektronerna i emitterområdet. Den stora nackdelen med fototransistorn är att de har lågfrekvent respons.

Fototransistorkonstruktion

Konstruktionen av fototransistorn är ganskaliknar den vanliga transistorn. Tidigare används germanium och kisel för tillverkning av fototransistoren. Det lilla hålet är gjord på ytan av kollektorbasen för att placera linsen. Linsen fokuserar ljuset på ytan.

Idag är transistorn gjord av mycket ljuseffektivt material (som gallium och arsenider). Emitter-basförbindelsen hålls framåt förspänd, och kollektor-basförbindningen är motsatt förspänd.

När inget ljus faller på ytan avtransistoren inducerar den lilla omvändmättnadsströmmen på transistorn. Den omvända mättnadsströmmen inducerar på grund av de få minoritetsladdningsbärarna. Ljusenergin faller på kollektorbasförbindelsen och genererar mer majoritetsladdningsbärare som tillför strömmen till omvänd mättnadsströmmen. Grafen nedan visar storleken på nuvarande ökar tillsammans med ljusintensiteten.

Fototransistorn används ofta i elektronikanordningar gillar rökdetektorer, infraröd mottagare, CD-spelare, lasrar etc. för avkänning.

Fotodiod Vs fototransistor

Fotodioden och fototransistorn konverterar både ljusenergin till elenergin. Men fototransistorn är mest föredragen över fotodioden på grund av deras följande fördelar.

Den nuvarande förstärkningen i fototransistorn är mer än fototransistorn även om samma mängd ljus slår på den.
Fototransistorns känslighet är högre än fotodioden.
Fotodioden kan omvandlas till fototransistorn genom att ta bort sina emittenterminaler.

Fotodiodens svarstid är myckethögre än fototransistorn. Utgångsströmmen för fotodioden är i mikroampper, och den kan slå på eller av i nanosekunder. Medan fototransistorns svarstid är i mikrosekunder och den ger ström i milliamperes.

Photodarlington

I fotodarlington ansluts de två transistorernatillbaka till baksidan genom basen som visas i bilden nedan. I detta arrangemang inducerar fototransistorn mycket högre effekt, dvs deras känslighetssteg.

Fotodarlington transistorn har stor omkopplingstid. Apparaten används i den integrerade förstärkaren och i den ljuskänsliga SCR-förstärkaren etc.