Jak działa fototranzystor?

Zasada działania fototranzystora jest podobna do standardowego tranzystora. Podstawową różnicą jest jednak sterowanie.

W przypadku tranzystora, o jego pracy decyduje prąd, natomiast fototranzystor jest sterowany światłem. Co warto o nim wiedzieć?

Będąc szczegółowym, fototranzystor to element optoelektroniczny. Jego budowa opiera się o 3-warstwowy przewodnik, który kolejno zmienia typy przewodnictwa. Wynalazł go John Northrup Shive New Jersey w 1948 roku.

Fototranzystor – zasada działania

Fototranzystor, w przeciwieństwie do elementów elektronicznych, nie wymaga podłączenia zasilania. Zatem w jaki sposób działa? Zasada jest prosta i opiera się o światło, a dokładniej natężenie promieni świetlnych padających na obszar bazy. Światło zmienia oporność w zakresie emiter – baza. Fototranzystor działa na zasadzie fotoprzewodnictwa. Warto wiedzieć, że połączenie bazy z kolektorem jest wykonane tak samo jak fotodioda. W sytuacji gdy promienie świetlne zaczną padać na obszar bazy, wówczas następuje przepływ prądu. Następnie prąd zostaje wzmocniony i wówczas powstaje prąd kolektora.

• Z jakich materiałów powstaje fototranzystor? Schemat elementu optoelektronicznego jest przydatny w trakcie prac, jednak nie odpowiada na to pytanie. Zdecydowana większość fototranzystorów jest wykonana z krzemu.
• Czułość opisywanego podzespołu jest wielokrotnie wyższa niż fotodiody.
• Kolejną cechą opisywanego elementu jest brak wyprowadzeń na zewnątrz bazy. Jako że baza nie jest zasilana, to połączenie pomiędzy emiterem a bazą nazywamy otwartym.

Opisując fototranzystory, nie sposób pominąć dwóch pojęć, mianowicie prądu ciemnego i jasnego. W sytuacji gdy mamy do czynienia z podzespołem, który jest nieoświetlony i odpowiednio spolaryzowany, przy właściwym napięciu płynie prąd ciemny. Z kolei oświetlony fototranzystor, we wnętrzu którego zachodzi proces wzmacniana prądu nawet do kilkuset razy, generuje prąd jasny. Jest on połączeniem prądu ciemnego i wzmocnienia. Osoby początkujące, które dopiero rozpoczynają swoją przygodę z tą dziedziną, zachęcamy do przeczytania wpisu na bloga, który opowiada o pierwszych krokach elektronika.

Fototranzystor – zastosowanie

Opisywany element optoelektroniczny przeważnie jest częścią układu zawierającego wspólny emiter. W jakich branżach i urządzeniach najczęściej wykorzystuje się fototranzystor?

• Przede wszystkim jest on używany w automatyce, a dokładniej w różnego rodzaju układach oraz systemach zdalnego sterowania.
• Fototranzystory są również wykorzystywane w przetwornikach analogowo – cyfrowych oraz w układach odpowiadających za pomiar zarówno wielkości elektrycznych, jak i nieelektrycznych.
• Kolejnym zastosowaniem są przetworniki A/C, a także czytniki taśm.
• Fototranzystor pozwala na zarządzanie pracą kolektora przez emitowanie sygnałów świetlnych.

Ponadto znajduje zastosowanie w różnego rodzajach układach optoelektronicznych, a nawet w popularnych czytnikach kart płatniczych. Elektronika i optoelektronika to niezwykle ciekawe dziedziny techniki, których warto uczyć się od najmłodszych lat. Zachęcamy do lektury wpisu na bloga, który został poświęcony właśnie temu tematowi.

Fototranzystor – schemat pracy i dodatkowe informacje

Foton, czyli mikroskopijna cząstka promieniowania fotoelektrycznego wytwarza tak zwane fotonapięcie. Warto wiedzieć, że to napięcie jest takie samo jak spolaryzowanie połączenia emiter – baza. Oczywiście jest to kierunek przewodzenia. Następnie, zasada działania fototranzystora nie różni się standardowego tranzystora.

• W trakcie wyboru konkretnego fototranzystora przede wszystkim należy zwrócić uwagę na parametr techniczny taki jak długość fali. Za co on odpowiada? Ten parametr informuje użytkownika, przy jakiej długości fali opisywany element optoelektroniczny charakteryzuje się maksymalną czułością.

W praktyce, na rynku możemy spotkać modele, które działają najlepiej przy długości fali wynoszącej 940, 925, 870 i 570 nm. Ich rodzaj trzeba zastosować do konkretnego zastosowania.