FOTOTRANZYSTOR Fototranzystorem nazywamy element półprzewodnikowy z dwoma złączami p-n . Działa tak samo jak tranzystor z tą różnicą, że prąd kolektora nie zależy od prądu bazy, lecz od natężenia promieniowania oświetlającego obszar bazy. Oświetlenie wpływa na rezystancję obszaru emiter-baza. Wykorzystuje się tu zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne, tj. zjawisko fotoprzewodnictwa. Fotoprzewodnictwo polega na zwiększaniu przewodnictwa elektrycznego pod wpływem energii promienistej powodującej jonizacje atomów w danym ciele, wskutek czego zwiększa się liczba swobodnych elektronów powstających w tym ciele
Fototranzystor jest detektorem o czułości wielokrotnie większej niż czułość fotodiody, ponieważ prąd wytworzony pod wpływem promieniowania ulega dodatkowemu wzmocnieniu.
Fototranzystory wykonuje się najczęściej z krzemu.
Zasada działania fototranzystora Rys.9.9. Zasada działania fototranzystora. Oświetlenie fototranzystora powoduje wygenerowanie par elektron-dziura w warstwie typu p . Elektrony jako ujemne nośniki ładunku przechodzą do obszaru kolektora dzięki polaryzacji zaporowej złącza kolektorowego. Dziury nie mogą przejść do obwodu emiterowego z powodu istniejącej bariery potencjału na złączu baza-emiter. Część z nich jednak przechodzi do emitera, gdyż mają dostatecznie dużą energię kinetyczną i tam ulegają rekombinacji. Natomiast dziury, które nie przeszły powiększają nieskompensowany ładunek dodatni, obniżając barierę energetyczną złącza emiterowego. W wyniku czego elektrony z obszaru n pokonują barierę zwiększając strumień elektronów przechodzących z emitera do bazy, a potem do kolektora. Elektrony te zwiększają prąd kolektora w znacznie większym stopniu, niż elektrony które powstały w wyniku generacji par elektron-dziura bezpośrednio w obszarze bazy pod wpływem oświetlenia. W ten sposób zachodzi wewnętrzne wzmocnienie prądu fotoelektrycznego I P . Przez fototranzystor nie oświetlony płynie niewielki prąd ciemny I CEO . Natomiast prąd jasny kolektor-emiter fototranzystora w układzie WE z rozwartą bazą opisany jest zależnością:
; (9.6)
W fototranzystorach końcówka może być wyprowadzona na zewnątrz obudowy lub nie, dlatego też fototranzystor może pracować jako:
fotoogniwo, wykorzystuje się tu złącze kolektor-baza ( rys. 9.10a ),
fotodioda, wykorzystane jest tu złącze kolektor-baza przy polaryzacji zaporowej ( rys.9.10b ),
fototranzystor bez wyprowadzonej końcówki bazy w tym przypadku pracuje jako normalny fototranzystor ( rys.9.10c ),
(…)
… zastosowania są układy automatyki i zdalnego sterowania, układy pomiarowe wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, przetworniki analogowo - cyfrowe, układy łączy optoelektronicznych, czytniki taśm i kart kodowych itp.
+
-
+
-
-
+
-
+
(Baza)
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)