Что такое фоторезистор?

СОДЕРЖАНИЕ

ПРОВЕРКА ФОТОДИОДОВ

Для оценки качества фотодиода собирают схему, приведенную на
, снимают вольтамперные характеристики проверяемого образца и определяют его основные параметры, то есть темновой ток и
интегральную чувствительность.

Рис. 1. Схема соединения источника питания и измерительных приборов с фотодиодом для снятия его вольт-амперной характеристики

В качестве источника света используют 75-ваттную лампу накаливания, свет от которой собирают в параллельный пучок с помощью линзы. Постоянство светового потока обеспечивают питанием лампы от стабилизированного источника переменного напряжения.

В радиолюбительской практике проверку исправности фотодиода упрощают, сводя ее к внешнему осмотру и измерению омметром прямого и обратного сопротивлений затемненного и освещенного фотодиода.

Фототранзисторы

Фототранзистором называют полупроводниковый управляемый оптическим излучением прибор с двумя p–n переходами.

Фототранзисторы, как и обычные транзисторы могут быть p–n–р и n–p–n типа. Конструктивно фототранзистор выполнен так, что световой поток облучает область базы. Наибольшее практическое применение нашло включение фототранзистора в схеме с ОЭ, при этом нагрузка включается в коллекторную цепь. Входным сигналом фототранзистора является модулированный световой поток, а выходным – изменение напряжения на резисторе нагрузки в коллекторной цепи.

Напряжение питания на фототранзистор подают как и на обычный биполярный транзистор, работающий в активном режиме, т.е. эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный в обратном (рис. 8.11,а).

Рис. 8.11. Схемы включения фототранзистора с подключенной базой (а) и со свободной базой (б) и вольтамперные характеристики

Однако он может работать и с отключенным выводом базы (рис. 8.11,б), а напряжение прикладывается между эмиттером и коллектором. Такое включение называется включением с плавающей базой и характерно только для фототранзисторов. При этом фототранзистор работает в активном режиме ближе к границе отсечки.

При Ф = 0 ток очень мал и равен темновому току

. (8.9)

где h21б – коэффициент передачи эмиттерного тока.

Рассмотрим принцип работы фототранзистора при включении с плавающей базой. При освещении фототранзистора под действием света в базовой области и коллекторном переходе образуются свободные носители заряда, эти носители диффундируют в базе к коллекторному переходу. Неосновные носители области базы (для транзистора n–p–n типа) – электроны экстрагируют в область коллектора, создавая фототок в коллекторном переходе. Оставшиеся в объеме базы основные носители (дырки), создают положительный объемный заряд и компенсируют заряд неподвижных ионов примесей на границе эмиттерного перехода.

Потенциальный барьер эмиттерного перехода снижается, что увеличивает инжекцию основных носителей (электронов) в область базы. Часть этих электронов рекомбинирует в базе с дырками, а большая часть экстрагирует через коллекторный переход, увеличивая его ток. Таким образом, ток в коллекторной цепи равен сумме фототока Iф и тока Iк, инжектированных эмиттером электронов, дошедших к коллекторному переходу и втянутых его электрическим полем в область коллектора. При Rк = 0, коэффициент усиления фототока равен

. (8.10)

Фототранзистор увеличивает чувствительность в h21э+1 раз по сравнению с фотодиодом, что является главным преимуществом фототранзистора по сравнению с фотодиодом.

Для обеспечения температурной стабильности энергетических параметров одновременно с оптическим управлением используется так же подача напряжения смещения на базу для выбора рабочей точки на входной и выходной характеристиках транзистора. При отсутствии оптического потока темновой ток определяется током базы, что позволяет дополнительно управлять током фототранзистора. Задание определенного темнового тока позволяет обеспечить оптимальный режим усиления слабых световых сигналов, а также суммировать их с электрическими.

Наряду с фототранзисторами n–p–n и p–n–р типов используются полевые фототранзисторы с управляющим p–n переходом и МОП-транзисторы.

На рис. 8.12 представлен полевой фототранзистор с управляющим

p–n переходом и каналом n–типа. Падающий световой поток генерирует в n–канале и p–n переходе (канал–затвор) электроны и дырки. Электрическое поле перехода разделяет носители заряда. Концентрация электронов в n–канале повышается, и уменьшается его сопротивление, а ток стока возрастает. Увеличение дырок в p–области вызывает появление фототока в цепи затвора.

Рис.8.12. Структурная схема полевого фототранзистора с управляющим p-n переходом и каналом n- типа

Переход затвор–канал можно рассматривать как фотодиод, фототок которого Iз (ток затвора) создает падение напряжения на резисторе Rз, что приводит к уменьшению обратного напряжения на p–n переходе канал–затвор. Это вызывает дополнительное увеличение толщины канала, уменьшение его сопротивления и приводит к возрастанию тока стока.

МОП-фототранзисторы с индуцированным каналом имеют полупрозрачный затвор, через который световой поток попадает на полупроводник под затвором. В этой области полупроводника генерируются носители заряда, что приводит к изменению значения порогового напряжения, при котором возникает индуцированный канал. Для установления начального режима иногда на затвор подают напряжение смещения.

Схема подключения

Схема подключения фотореле в едином пластмассовом корпусе для уличного освещения достаточно проста, что можно увидеть на (рис. 5). Внутри корпуса прибора есть две пары клемм. Одна из них подсоединяется к сети, а к другой подключают светильник. Из корпуса приборов, в которых клемм нет, выводятся три провода различного цвета. Для их подсоединения вблизи фотореле устанавливают распределительную коробку. «Нулевой» провод подключаются к светильнику и к самому реле на прямую через скрутку или клемник, «земля» так-же через скрутку или клемник на прямую к светильнику, «фазный» провод через реле в разрыв. Проще говоря перед нами схема подключения одноклавишного выключателя, только в роли выключателя у нас реле.

Маркировки и основные параметры

Фототранзисторы, которые управляются внешними факторами, имеют обозначение аналогичное обычным транзисторам. На рисунке ниже Вы можете видеть, как такой датчик схематически показывается на чертеже.

Фото — обозначение транзисторов

При этом VT1, VT2 – это фототранзисторы и база, а VT3 – без базы (например, из мышки)

Обратите внимание, цоколевка показана также, как у обычных транзисторов

Вместе с прочими приборами полупроводникового типа (n-p-n), использующимися для трансформации излучения, эти устройства являются оптронами. Соответственно, их можно изобразить как светодиод в корпусе либо как оптроны (с двумя стрелками, находящимися под углом 90 градусов к базе коллектора). Усилитель на большинстве таких схем обозначается так же, как и база коллектора.

Основные характеристики фототранзисторов LTR 4206E, ФТ 1К и ИК-SFH 305-2/3:

Название	Ток коллектора, mA	Ток фотоэлемента, mA	Напряжение, V	Область использования	Длина волны, nm
LTR 4206E	100	4,8	30	Радиоэлектронные схемы.	940
ФТ 1К	100	0,4	30	Логические системы управления, сигнализация и т. д.	940
ИК-SFH 305-2/3 (Osram)	50	0.25 – 0.8	32	Охранные системы, роботы, датчики препятствия Arduino (Ардуино) на фототранзисторе.	850

При этом светосинхронизатор ФТ 1 выполнен из кремния, что дает ему явное преимущество – долговечность и устойчивость к перепадам напряжения. ВАХ представляют собой формулу:

Фото — формула ВАХ

Расчет производится так же, как и у биполярных транзисторов.

В зависимости от потребностей, Вы можете купить фототранзистор SMD PT12-21, КТФ-102А или LTR 4206E (перед тем, как взять деталь, нужно проверить её работоспособность). Цена от 3 рублей до нескольких сотен.

Видео: как проверить работу фототранзистора

Конструкция реле

Основным элементом реле является фотодатчик, в схемах могут применяться фоторезисторы, диоды, транзисторы, фотоэлектрические элементы. При изменении освещенности на фотоэлементе соответственно изменяются и его свойства, такие как сопротивление, состояния P-N перехода в диодах и транзисторах, а также напряжения на контактах фоточувствительного элемента. Далее сигнал усиливается и происходит переключение силового элемента, коммутирующего нагрузку. В качестве выходных управляющих элементов используют реле или симисторы.

Почти все покупные элементы собраны по схожему принципу и имеют два входа и два выхода. На вход подается сетевое напряжение 220 Вольт, которое, в зависимости от установленных параметров, появляется и на выходе. Иногда фотореле имеет всего 3 провода. Тогда ноль – общий, на один провод подается фаза, и при нужной освещенности она соединяется с оставшимся проводом.

При подключении фотореле необходимо ознакомится с инструкцией, обратить особое внимание на максимальную мощность подключаемой нагрузки, тип ламп освещения (накаливания, газоразрядные, светодиодные лампочки)

Важно знать, что реле освещения с тиристорным выходом не смогут работать с энергосберегающими лампами, а также с некоторыми видами диммеров из-за конструктивных особенностей. Этот нюанс необходимо учитывать, чтобы не повредить оборудование

Этот нюанс необходимо учитывать, чтобы не повредить оборудование.

Давайте рассмотрим несколько схем для самостоятельной сборки сумеречного выключателя в домашних условиях. Для примера разберем, как сделать симисторный ночник с фотоэлементом.

5.4.1. Биполярные фототранзисторы

Транзистор, реагирующий на облучение световым потоком и способный одновременно усиливать фототок, называют фототранзистором.

В фототранзисторе переход коллек­тор-база представляет собой фотодиод. На рис.5.17, а показана структура фототранзистора, на рис. 5.17, б – схемное обозначение, а на рис. 5.17, в – его схе­ма замещения.

Рис. 5.17. Фототранзистор: а – структура; б – обозначение; в – схема замещения

Биполярный фототранзистор может быть включен в схему по-разному. Если подать напряжение между базой и коллектором, сместив коллекторный переход в обратном направлении и оста­вив эмиттерный вывод неподключен­ным к схеме, то такое включение бипо­лярного фототранзистора ничем не бу­дет отличаться от схемы включения фотодиода. При поглощении квантов света в базовой и коллекторной об­ластях образуются неравновесные па­ры носителей заряда (электроны и дырки). Неосновные носители (дырки в n-базе и электроны в p-коллекторе для транзистора р-п-р-типа) диффунди­руют к коллекторному переходу, втя­гиваются существующим там электри­ческим полем в коллекторный переход и проходят через него, создавая тем самым фототок ().

Однако биполярный фототранзи­стор обычно применяют при включении его по схеме с общим эмиттером. По­этому рассмотрим принцип действия биполярного фототранзистора, вклю­ченного по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Рис. 5.18. Выходные характеристики фототранзистора в схеме ОЭ

Предположим вначале, что базовый вывод не подключен к схеме, т.е. ток базы равен нулю (= 0). В этом случае неосновные носители заряда, проходя через p—n-переход коллектора, создают тот же фототок (). Неравновесные основные носители (электро­ны в n-базе, возникшие из-за поглощения там квантов света, и электроны, пришедшие в базу из коллектора) оказываются в своеобразной потенциальной яме. Накопление в базе неравновесных основных носителей заряда понижает высоту потенциальных барьеров эмиттерного и коллекторного переходов. Из-за уменьшения высоты потенциального барьера эмиттерного перехода увеличивается инжекция дырок из эмиттера в базу. Соответственно возрастает и ток коллектора. Та­ким образом, накопленный в базе биполярного фототранзистора дополнительный заряд неравновесных основных носителей обес­печивает усиление фототока, т.е. при освещении результирую­щий ток коллектора равн:

Следовательно, фототок, пропорциональный световому потоку, играет роль тока базы, который в схеме с общим эмиттером усиливается в раз. Семейство выходных характеристик будет иметь вид (рис.5.18). Параметром семейства вместо входного тока базы выступает световой поток (Ф).

При подключении вывода базы к внешней схеме ток базы мо­жет изменяться при освещении фототранзистора. Степень изме­нения этого тока зависит от сопротивлений в цепи базы. Изме­нение тока базы происходит в результате выхода неравновесных электронов из нее во внешнюю базовую цепь. В результате на­копленный в базе заряд основных носителей уменьшается, что уменьшает усиление фототока.

Таким образом, биполярный фототранзистор обладает наи­большей чувствительностью к облучению светом базовой области при включении по схеме с общим эмиттером и отключенной базе. Поэтому у первых конструкций биполярных фототранзисторов вывод базы вообще отсутствовал. Однако наличие вывода базы у биполярных фототранзисторов позволяет использовать не только оптическое, но и электрическое управление фототранзис­тором, осуществлять компенсацию посторонних внешних воздей­ствий (например, изменение параметров, вызванное изменением температуры в процессе работы).

Для получения большего усиления фо­тотока в фототранзисторах используют схему Дарлингтона (рис. 5.19). Из схемы

electrono.ru

Полевой фототранзистор.

Рис.6

Устройство и схема включения полевого фототранзистора с управляющим р-n переходом показаны на Рис.6.а

где: 1 — просветляющее покрытие;

2 — диэлектрический слой;

3 — область истока n+ — типа;

4 — канал n- типа;

5 — область затвора р- типа;

6 — стоковая область n+ — типа;

7 — выводы прибора;

Rн — нагрузки в цепи затвора;

Rн.тр — резистор нагрузки фототранзистора.

Световой поток генерирует неравновесные носители в области затвора 3 и р-n перехода затвор-канал. Электрическое поле этого перехода разделяет неравновесные носители. В цепи затвора появляется фототок Iф. Он создает на резисторе Rн падение напряжения:

(5)

Напряжение на затворе увеличивается, ток стока изменяется на:

, (6)

где S — крутизна стокозатворной характеристики полевого транзистора. Проводимость канала возрастает, и соответственно уменьшается напряжение стока на:

, (7)

Изменение напряжения стока является выходным электрическим сигналом схемы. Таким образом, полевой фототранзистор эквивалентен фотодиоду “затвор-канал” и усилительному полевому транзистору с управляющим р-n переходом (Рис.6.б).

Рис.7

В эквивалентной схеме полевого фототранзистора (Рис.7) источники Iфи и Iфс моделируют фототоки р-n переходов “исток-затвор” и “сток-затвор”; источник SUз — усиление в транзисторе; резистор rДИФ — дифференциальное выходное сопротивление транзистора; резисторы Rи, Rc и Си, Сс учитывают сопротивление и емкости переходов между областями “исток-затвор”, “сток-затвор”. Резисторы Rпс, Rпи, R`пс, R`пи с учетом сопротивления омических контактов определяют последовательно включенные сопротивления областей между выводом затвора и областью стока, выводом затвора и областью истока, выводом истока и областью затвора, выводом стока и областью затвора. Для источника тока в выходной цепи фототранзистора можно записать:

, (8)

где Iф.к. — фототок p-n перехода “канал-затвор”.

При коротком замыкании цепи “затвор-исток” объемные сопротивления Rпu, R`пи, Rпс выполняют роль резисторов нагрузки. Постоянными времени (Rпи+R`пи)Cи и (Rпс+R`пс)Cс, а также временем пролета носителей в канале определяется предельное быстродействие фототранзистора.

Параметры полевого фототранзистора аналогичны по физическому смыслу параметрам биполярного.

Структуры полевых транзисторов с р-n переходом и фототранзисторов многообразны. Наибольшие быстродействие и чувствительность у структуры фотодиод — . Фотодиод совмещен с областью истока полевого транзистора — усилительного элемента. Каждая из составляющих структуры оптимизирована: фотодиод — по чувствительности и быстродействию, полевой транзистор — по граничной частоте и усилению.

Сравнительная оценка параметров фототранзисторов показывает, что наибольшая чувствительность у составного фототранзистора, а максимальное быстродействие при хорошей чувствительности у структуры фотодиод — (ФД-БТ). Структура фотодиод — полевой транзистор имеет параметры, близкие к параметрам структуры ФД-БТ. Фототранзисторы уступают фотодиодам по быстродействию, но за счет усиления сигнала имеют высокую чувствительность.

Темновой ток

В физике и электронике темновым током

называют малый электрический ток, который протекает по фоточувствительному элементу, такому как фотодиод, в отсутствие падающих фотонов. Физической причиной существования темнового тока являются случайные генерации электронов и дырок в p-n слое устройства, которые затем начинают упорядоченно двигаться за счет сильного электрического поля.

Темновой ток — один из главных источников шума в таких светочувствительных приборах как ПЗС-матрица.

• Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).
• Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Темновой ток» в других словарях:

темновой ток — Сигнал, возникающий на выходе ПЗС матрицы при отсутствии падающего света. [https://www.vidimost.com/glossary.html] Тематики телевидение, радиовещание, видео EN dark current … Справочник технического переводчика

темновой ток — tamsinė srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. dark current vok. Dunkelstrom, m rus. темновой ток, m pranc. courant d obscurité, m … Automatikos terminų žodynas

темновой ток — tamsinė srovė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. dark current vok. Dunkelstrom, m rus. темновой ток, m pranc. courant d’obscurité, m; courant noir, m … Fizikos terminų žodynas

темновой ток полупроводникового детектора ионизирующего излучения — темновой ток ППД Электрический ток, протекающий через сигнальные выводы полупроводникового детектора ионизирующего излучения при отсутствии падающего на детектор ионизирующего излучения и при отсутствии проникновения света в чувствительную… … Справочник технического переводчика

темновой ток эмиттер-база фототранзистора — Темновой ток в цепи эмиттера, протекающий при отсутствии тока в коллекторе при определенных условиях работы и в отсутствие потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности. Обозначение IбТ Э IEBO Примечание На ФЭПП может действовать… … Справочник технического переводчика

темновой ток эмиттер-коллектор фототранзистора — Темновой ток в цепи эмиттера, протекающий при отсутствии тока в базе при определенных условиях работы и в отсутствие потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности. Обозначение IкТ Э IECO Примечание На ФЭПП может действовать… … Справочник технического переводчика

темновой ток коллектор-база фототранзистора — Ток в цепи коллектора, протекающий при отсутствии тока в эмиттере при определенных условиях работы и в отсутствие потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности. Обозначение IбТ К IСBO Примечание На ФЭПП может действовать равновесное… … Справочник технического переводчика

темновой ток коллектор-эмиттер фототранзистора — Ток в цепи коллектора при отсутствии тока в базе, протекающий при определенных условиях работы и в отсутствие потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности. Обозначение IэТ К IСEO Примечание На ФЭПП может действовать равновесное… … Справочник технического переводчика

темновой ток фотоумножителя (фотоэлемента) — Ток в цепи анода фотоумножителя (фотоэлемента) при отсутствии облучения фотокатода. Тематики электровакуумные приборы EN dark current of photomultiplier (photocell) DE Dunkelstrom des Photovervielfachers (der Photozelle) FR… … Справочник технического переводчика

Источник

Принцип работы фототранзистора

Как мы уже говорили ранее, механизм работы фототранзистора во многих аспектах напоминает работу простого транзистора

Однако, здесь следует отметить важное отличие: в нашем приборе электрический ток находится под контролем лишь двух активных контактов

В обычной структуре (с условием, что к фототранзистору не подключено что-то постороннее) оптическое излучение регулирует базовый ток, происходит этот процесс при помощи коллектора. Так как электрический ток оказывается в проводнике лишь после резистора, напряжение прибора определяется оптическим излучением, а если быть точнее — его уровнем. Для усиления сигнала можно подключить устройство к специальному оборудованию. При этом, вывод прибора имеет зависимость от того, какова длина света, который падает и, в свою очередь, управляет усилением постоянного тока в транзисторе.

Стоит отметить, что существует несколько типов фототранзистора: оптический изолятор, оптическое реле и датчики.

1. Оптический изолятор: он напоминает трансформатор, который с помощью электрических контактов блокирует все входы;
2. Оптическое реле или фотореле: оно определяет реакцию прибора, связанную с изменением различных опто-величин;
3. Датчики: они выделяют свет.

Фототранзисторы

Фототранзисторы отличаются от фотодиодов дополнительным усилением фототока на эмяттерном р-п переходе. Фототранзисторы могут работать как фотодиоды (режим с плавающей базой), так и в транзисторном режиме с источником смещения в базовой цепи. Вывод эмиттера фототранзистора маркируется цветной точкой на корпусе или цветной меткой на проволочном выводе. Фототранзисторы выпускают в металлостеклянном корпусе с входным окном базы в двух конструктивных оформлениях, как с отдельным электрическим выводом базы, так и без него. Основные параметры фототранзисторов приведены в таблице, внешний вид фототранзисторов показан на рисунке 1. Тип

Площадь фото-чувстви-тельного элемента, мм2	Основные параметры при температуре 20±5°С
Диапазон спектральной характеристики дельта лямбда,мкм	Максимальная спектральная характеристика дельта лямбда, max, мкм	Рабочее напряжение Uр, В	Темновой ток Iт, мкА	Интегральная токовая чувствительность S1 инт, мкА/Лк, не менее	Ипульсная постоянная времени tи, с, не более	Масса, г не более
ФТ-1К	2,8	0.5 … 1.12	0.8 … 0.9	5	3	(0.4)	8e-5	0.9
ФТ-2К	2,8	0.5 … 1.12	0.8 … 0.9	5	3	(0.4)	8e-5	0.9
ФТ-1Г	3	0.4 … 1.8	1.5 … 1.6	1 … 5	300	0.2	2e-4	1.5
ФТ-2Г	1	0.4 … 1.8	1.5 … 1.6	12 … 24	500	2	1e-5	1.5
ФТ-3Г	3	0.4 … 1.8	1.5 … 1.6	10 … 12	1000	2 … 7	1e-4	1.5
ФТГ-3	3	0.4 … 1.8	1.5 … 1.55	5 … 10	60	1	1(2 … 10)e-5	1.8
ФТГ-4	3	0.4 … 1.8	1.5 … 1.55	5 … 10	40	3	3(2 … 10)e-5	1.8
ФТГ-5	3	0.4 … 1.8	1.5 … 1.55	5 … 10	50	1	(1 … 2)e-5	1.8

Рис. 1

Щелкните мышью для увеличения

ТИП	Фототок IF,мкА	Темновой ток IT,мкА	Время нарастания импульса tн,нС	Обратное напряжение UОБР(UНАС) В	Режим Измерения
КТФ102А	200	1.0	500	50 (0.5)	Ее=60мВт/ср RНАГР=15 кОм
КТФ102А1	800	0,5
КТФ102А2
КТФ104А	150	1.0	800	0,5	Ее=7 Лк
КТФ104Б	100	5.0
КТФ104В	50

(C) МРБ выпуск 1168, Н.В.Пароль, С.А.Кайдалов, Фоточувствительные приборы и их применение: справочник, М., «Радио и связь», 1991г.

(С) from Александр Кузнецов,

www.diagram.com.ua

Импортные фототранзисторы

Наименование	Описание
1	L-610MP4BT/BD	NPN черный пластиковый фототранзистор
2	L-32P3C	T-1 (3мм) фототранзистор с кристальной линзой
3	L-51P3C	T-1 3/4 (5мм) фототранзистор с кристальной линзой

Партнеры

Сайт о ценах на загородную недвижимость: недвио на Сайте портал по продаже загородной.

• Callbook
• Мультипоиск
• DX-календарь
• QSL-бюро
• QSL-менеджеры
• База частот

• Библиотека
• Дипломы
• Закон и право
• Каталог ссылок
• Каталог техники
• Круглые столы

• Магазины
• Начинающим
• Новости
• Объявления (карта)
• SDR Трансляции
• Поиск по сайту

• Помощь
• Почтовые рассылки
• Программы
• Cи-Би
• Солнечная активность
• Соревнования

• Справочники
• Статьи
• Схемы
• УКВ
• Форумы
• eHam.RU NEW!

Нашли опечатку? Ctrl+Enter

Мобильная версия

• Размещение рекламы
• Написать редакторам портала
• Контакты Карта сайта
• 2000 — 2020 QRZ.RU team

100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634

мир электроники — Фототранзистор своими руками

или

Как изготовить фототранзистор самостоятельно

категория Практическая электроника материалы в категории

Во многих радиолюбительских конструкциях встречается такой элемент как фототранзистор. Он нужен в основном в оптических устройства: в тех где какое-то устройство должно реагировать на свет (фототир, например…).

Фототранзистор, конечно, можно и купить, но можно сделать его и самостоятельно из обыкновенного транзистора.

Известно что p-n переход реагирует на внешние факторы- температуру и освещение.Именно это свойство и послужило основанием для создания таких радиоэлементов как терморезисторы, фоторезисторы (они хоть и имеют название резисторы, но в их основе содержится полупроводник), фотодиоды и фототранзисторы.

Весь смысл фототранзистора заключается в том что при внешнем освещении у него начинает открываться переход Коллектор-Эмиттер и поэтому фототранзисторы изготавливаются в прозрачном корпусе.Обыкновенные-же транзисторы имеют, напротив, закрытый корпус чтобы избежать этого фотоэффекта. Но ведь его можно и спилить…!

Лучше всего для этих целей подходят транзисторы выполненные в металлическом корпусе. Из отечественных «малогабаритных» это КТ342, КТ3102. Из супер- древних это серия МП (МП25, МП35, МП40 и так далее).

Итак, изготавливаем фототранзистор из простого транзистора

Берем любой подходящий в металлическом корпусе( например КТ342) и спиливаем с него верхушку. При этом нужно быть по-аккуратнее чтобы не повредить сам кристалл.

Подключаемся мультиметром к выводам Коллектор и Эммитер в режиме измерения сопротивления и видим что этот переход стал проводить ток:

В освещенном виде этот переход имеет сопротивление 3,29 кОм,а если его закрыть бумажкой то сопротивление поднимается до 373 кОм. Все работает!

Теперь нужно принять меры чтобы защитить кристалл от пыли. Для этого можно залить его эпоксидной смолою или канифолью (кстати это даже еще и увеличит фотоэффект так как в результате мы получим своеобразную линзу).

Примечания Полистав различную литературу и пробежавшись по форумам я выяснил что лучшие результаты при самостоятельном изготовлении фототранзистора дают отечественные маломощные кремниевые, причем желательно чтобы коэффициент усиления у них был по-больше.

radio-uchebnik.ru

Принцип работы

Фототранзистор работает так же, как и транзистор, где ток направляется к коллектору, ключевым отличием является то, что в данном приборе, электроток контролируется только двумя активными контактами.

Фото — простой фототранзистор

В простой схеме, при условии, что ничего не подключено к фототранзистору, базовый ток регулируется при помощи определенного оптического излучения, которое определяет коллектор. Электроток попадает на полупроводник только после резистора. Таким образом, напряжение на приборе будет двигаться от высокого к низкому, в зависимости от уровня оптического излучения. Для усиления сигнала можно подключить устройство к специальному оборудованию. Выход фототранзистора зависит от длины волны падающего света. Этот полупроводник реагирует на свет в широком диапазоне волн в зависимости от спектра работы. Выход фототранзистора определяется площадью открытой переходной коллектор-базы и постоянного тока усиления транзистора.

Фототранзистор бывает разного типа действия, про это говорят основные схемы включения устройства. Виды прибора:

1. Оптический изолятор (напоминает по принципу трансформатор, у которого входы заблокированы при помощи электрических контактов);
2. Фотореле;
3. Датчики. Применяются в охранных системах. Это активные приборы, излучающие свет. При формировании и выделении определенного импульса, полупроводниковый прибор сразу же рассчитывает силу его возвращения. Если сигнал не вернулся или вернулся с другой частотой, то срабатывает сигнализация (как в охранных системах ИК).