Фототранзисторы

Управление коллекторным током транзистора, может быть осуществлено не только при изменении соответствующих напряжений и тока базы, но и путем освещения ее области. Транзистор, для которого предусмотрен такой режим работы, называется фототранзистором. В отсутствие освещенности его вольтамперные характеристики идут обычным образом.

Под воздействием светового потока в области базы станут генерироваться электронно-дырочные пары. Полем запертого коллекторного перехода электроны (для n-p-n транзистора) начнут втягиваться в область коллектора, увеличивая его ток. Данная ситуация аналогична возникающей при работе фотодиода в режиме обратного смещения.

Дырки, возникшие при освещении фототранзистора n-p-n типа, останутся в базе, увеличивая ее потенциал, что приведет к усилению инжекции электронов из эмиттера. Дополнительные электроны, достигнув коллекторного перехода, втянутся его полем и дадут дополнительное приращение коллекторного тока.

Полный коллекторный ток фототранзистора описывается соотношением: , где – начальный ток коллектора, – фототок коллекторного перехода, величина которого зависит от внешней освещенности. Из данного соотношения следует, что коллекторным током фототранзистора можно управлять как по цепи базы, так и изменяя величину светового потока. В любом случае, при освещении вольтамперные характеристики пойдут выше соответствующих ВАХ, снятых для транзистора в темноте, как показано на рис. 6.7 штриховыми линиями. Чувствительность к воздействию освещенности у фототранзистора транзистора примерно в раз больше чувствительности фотодиода.

Фототранзистор может быть представлен в виде эквивалентной схемы, состоящей из обычного транзистора и фотодиода, включенного между его коллектором и базой, как показано на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Вольтамперные характеристики, обозначение и эквивалентное представление биполярного n-p-n фототранзистора.

Если не требуется комбинированное управление током коллектора, то фототранзистор может не иметь базового вывода или он может быть никуда не подключен. При таком режиме работы, который называется режимом с «оторванной» или свободной базой, фототранзистор обладает не только максимальной чувствительностью, но и максимальной нестабильностью параметров. Вывод базы может быть соединен с эмиттерным контактом через резистор, от величины которого будет зависеть фоточувствительность.

Обычный транзистор и диод могут быть превращены в фоточувствительные приборы, вскрытием их корпусов для доступа света к кристаллу.

Дата добавления: 2014-01-06