Asas Phototransistor, Diagram Litar, Kelebihan & Aplikasi

Apa itu Phototransistor?

KE Phototransistor adalah komponen pengalihan elektronik dan penguat arus yang bergantung kepada pendedahan cahaya untuk beroperasi. Apabila cahaya jatuh di persimpangan, arus balik terbalik yang sebanding dengan pencahayaan. Phototransistors digunakan secara meluas untuk mengesan denyutan cahaya dan mengubahnya menjadi isyarat elektrik digital. Ini dikendalikan oleh cahaya dan bukannya arus elektrik. Menyediakan sejumlah besar keuntungan, kos rendah dan fototransistor ini dapat digunakan dalam banyak aplikasi.

Ia mampu menukar tenaga cahaya menjadi tenaga elektrik. Phototransistors berfungsi dengan cara yang serupa dengan photoresistors yang biasanya dikenali sebagai LDR (perintang bergantung cahaya) tetapi mampu menghasilkan arus dan voltan sementara photoresistors hanya mampu menghasilkan arus kerana perubahan rintangan. Phototransistors adalah transistor dengan terminal asas terdedah. Daripada menghantar arus ke pangkalan, foton dari cahaya yang menyerang mengaktifkan transistor. Ini kerana phototransistor terbuat dari semikonduktor bipolar dan memfokuskan tenaga yang dilaluinya. Ini diaktifkan oleh zarah cahaya dan digunakan di hampir semua alat elektronik yang bergantung pada cahaya dalam beberapa cara. Semua fotosensor silikon (phototransistors) bertindak balas terhadap keseluruhan jarak sinaran yang boleh dilihat dan juga inframerah. Sebenarnya, semua diod, transistor, Darlington's, triacs, dll mempunyai tindak balas frekuensi radiasi asas yang sama.

The struktur daripada fototransistor dioptimumkan secara khusus untuk aplikasi foto. Berbanding dengan transistor biasa, fototransistor mempunyai pangkalan dan lebar pengumpul yang lebih besar dan dibuat menggunakan penyebaran atau implantasi ion.

Ciri-ciri:

• Photodetection yang kelihatan rendah dan hampir dengan IR.
• Terdapat dengan keuntungan dari 100 hingga lebih dari 1500.
• Masa tindak balas yang agak pantas.
• Terdapat dalam pelbagai pakej termasuk teknologi epoxy-coated, transfer-molded dan permukaan mounting.
• Ciri elektrik serupa dengan ciri elektrik transistor isyarat .

KE fototransistor tidak lain hanyalah transistor dwi-kutub biasa di mana kawasan asas terkena pencahayaan. Ia tersedia dalam kedua-dua jenis P-N-P dan N-P-N yang mempunyai konfigurasi yang berbeza seperti pemancar biasa, pemungut biasa dan pangkalan biasa. Pemancar biasa konfigurasi secara amnya digunakan. Ia juga boleh berfungsi semasa pangkalan dibuka. Berbanding dengan transistor konvensional ia mempunyai lebih banyak kawasan asas dan pemungut. Phototransistors kuno menggunakan bahan semikonduktor tunggal seperti silikon dan germanium tetapi kini komponen moden hari ini menggunakan bahan seperti gallium dan arsenide untuk tahap kecekapan tinggi. Pangkalannya adalah plumbum yang bertanggungjawab untuk mengaktifkan transistor. Ia adalah alat pengawal pintu untuk bekalan elektrik yang lebih besar. Pemungut adalah plumbum positif dan bekalan elektrik yang lebih besar. Pemancar adalah plumbum negatif dan saluran keluar untuk bekalan elektrik yang lebih besar.

Pembinaan Transistor Foto

Dengan tidak ada cahaya yang jatuh pada peranti akan ada arus arus yang kecil disebabkan oleh pasangan lubang-elektron yang dihasilkan secara termal dan voltan keluaran dari litar akan sedikit kurang dari nilai bekalan kerana penurunan voltan merintangi perintang beban R. Dengan cahaya jatuh di simpang pemungut-pangkalan aliran semasa meningkat. Dengan litar terbuka sambungan asas, arus pemungut-asas mesti mengalir di litar pemancar asas dan oleh itu arus yang mengalir diperkuat oleh tindakan transistor biasa. Persimpangan pemungut-pangkalan sangat sensitif terhadap cahaya. Keadaan kerjanya bergantung pada intensiti cahaya. Arus asas dari foton kejadian diperkuat dengan kenaikan transistor, menghasilkan keuntungan arus yang berkisar antara ratusan hingga beberapa ribu. Phototransistor adalah 50 hingga 100 kali lebih sensitif daripada photodiode dengan tahap kebisingan yang lebih rendah.

Litar Phototransistor:

Phototransistor berfungsi sama seperti transistor biasa, di mana arus asas digandakan untuk memberi arus pemungut, kecuali dalam fototransistor, arus asas dikawal oleh jumlah cahaya yang dapat dilihat atau inframerah di mana peranti hanya memerlukan 2 pin.

Rajah Litar Phototransistor

Di dalam litar sederhana , dengan andaian tidak ada yang terhubung ke Vout, arus dasar yang dikawal oleh jumlah cahaya akan menentukan arus pemungut, yang merupakan arus yang melalui perintang. Oleh itu, voltan di Vout akan bergerak tinggi dan rendah berdasarkan jumlah cahaya. Kita dapat menghubungkannya ke op-amp untuk meningkatkan isyarat atau secara langsung ke input mikrokontroler. Keluaran phototransistor bergantung pada panjang gelombang cahaya kejadian. Peranti ini bertindak balas terhadap cahaya pada jarak panjang gelombang yang luas dari UV yang dekat, melalui bahagian spektrum IR yang kelihatan dan dekat. Untuk tahap pencahayaan sumber cahaya yang diberikan, output fototransistor ditentukan oleh kawasan persimpangan pemungut-pangkalan yang terdedah dan keuntungan arus dc transistor

Phototransistors tersedia konfigurasi yang berbeza seperti optoisolator, suis optik, sensor retro. Optoisolator serupa dengan pengubah kerana outputnya diasingkan secara elektrik dari input. Objek dikesan ketika memasuki celah suis optik dan menyekat jalan cahaya antara pemancar dan pengesan. Sensor retro mengesan kehadiran objek dengan menghasilkan cahaya dan kemudian mencari pantulannya dari objek yang akan dirasakan.

Kelebihan Phototransistors:

Phototransistors mempunyai beberapa kelebihan penting yang memisahkannya dari sensor optik lain yang sebahagiannya dinyatakan di bawah

• Phototransistors menghasilkan arus yang lebih tinggi daripada photodiodes.
• Phototransistors agak murah, sederhana, dan cukup kecil untuk memasukkan beberapa dari mereka ke dalam satu cip komputer bersepadu.
• Phototransistors sangat pantas dan mampu memberikan output hampir seketika.
• Phototransistors menghasilkan voltan, bahawa perintang foto tidak dapat melakukannya.

Kekurangan Phototransistors:

• Phototransistors yang diperbuat daripada silikon tidak mampu mengendalikan voltan melebihi 1,000 Volt.
• Phototransistors juga lebih rentan terhadap lonjakan dan lonjakan elektrik serta tenaga elektromagnetik.
• Phototransistors juga tidak membenarkan elektron bergerak dengan bebas seperti yang dilakukan oleh peranti lain, seperti tiub elektron.

Aplikasi Phototransistors

Kawasan permohonan Phototransistor merangkumi:

• Pembaca kad-kad.
• Sistem keselamatan
• Pengekod - mengukur kelajuan dan arah
• Foto pengesan IR
• kawalan elektrik
• Litar logik komputer.
• Geganti
• Kawalan lampu (lebuh raya dll)
• Petunjuk tahap
• Sistem membilang

Oleh itu, ini adalah mengenai gambaran keseluruhan a fototransistor . Dari maklumat di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahawa fototransistor digunakan secara meluas dalam peranti elektronik yang berbeza untuk mengesan cahaya seperti penerima inframerah, alat pengesan asap, laser, pemain CD, dll. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah perbezaan antara fototransistor dan photodetector?