Фототранзистор

Фотодиод напрямую преобразует фотоны в носители зарядов - один фотон образует одну пару электрон-дырка. Фототранзисторы помимо фотоэлектри­ческого преобразования выполняют функцию усиления тока, что значительно повышает чувствительность детектора. Переход коллектор-база является об­ратно смещенным диодом. При включении транзистора в схему с источником питания, внут­ри контура, в состав которого входит переход база-эмиттер, начинает течь фо­тоиндуцированный ток. Усиление тока в фототранзисторе происходит также как в традиционном биполярном транзисторе. В результате этого коллектор­ный ток значительно возрастает.

На рис. 6 показаны энергетические зоны фототранзистора. Фотоин­дуцированный ток базы возвращается на коллектор через эмиттер и внешнюю часть схемы. При этом электроны, попадающие в базовую область со стороны эмиттера, выталкиваются электрическим полем в зону коллектора. Чувстви­тельность фототранзистора определяется эффективностью работы перехода база-коллектор и коэффициентом усиления по постоянному току транзисто­ра. Поэтому можно утверждать, что чувствительность является функцией кол­лекторного тока.

Вольтамперные характеристики фототранзисторов (зависимости коллекторного тока от напря­жения на коллекторе) имеют тот же вид, что и у обычных транзисторов. Поэтому для расчета схем с фототранзисторами можно применять традиционные методы разработки транзисторных цепей, за исключением того, что здесь база является входом для фото индуцированного тока, текущего со стороны коллектора. Фото­электрический процесс протекает, в основном, в зоне коллектор-база, поэтому чем шире эта область, тем больше носителей зарядов будет образовано. Очевид­но, что всегда надо стремиться увеличивать, насколько это возможно, площадь окошка для попадания света. Фототранзисторы бывают двух типов: с двумя и тре­мя выводами. В последнем случае фототранзистор может использоваться не только как фоточувствительный элемент, но и как обычный биполярный транзистор, что обеспечивает разработчику допол­нительную гибкость при проектирова­нии электронных цепей. Однако в ка­честве фотодатчиков чаще применяют­ся фототранзисторы с двумя выводами.

Дата добавления: 2014-01-07