Kas ir fototranzistors?

Fototranzistors ir elektroniska komutācijas un strāvas pastiprināšanas sastāvdaļa, kuras darbībai ir nepieciešama gaismas iedarbība. Fototranzistoram ir atklātas bāzes sekcijas, kuras, pakļaujot gaismu, aktivizē komponentu, nevis elektrisko strāvu, ko izmanto parastajos piemēros. Tāpat kā lielākajai daļai parasto tranzistoru, arī fototranzistora darbības diapazons ir atkarīgs no bāzes ievades. Tas nozīmē, ka tranzistoru darbības diapazonu var kontrolēt ar pielietotās gaismas intensitāti. Komponentu parasti izmanto tādās ierīcēs kā optiskās tālvadības pultis, gaismas impulsu skaitītāji un gaismas mērīšanas mērītāji.

Bipolāri tranzistori ir viens no visbiežāk izmantotajiem elektronisko pusvadītāju komponentu veidiem. Parastais tranzistors, kas parasti sastāv no kolektora, emitera un bāzes sekcijām, paliks neaktīvs, līdz tas saņem atbilstošu elektrisko impulsu savā bāzes ieejā. Šī ieeja ieslēdz tranzistoru un nodrošina strāvas plūsmu pa komponenta kolektora/emitera sekciju. Tas, cik lielā mērā tranzistors vada vai pārraida šo strāvu, ir atkarīgs no bāzes strāvas lieluma vai amplitūdas. Fototranzistors darbojas tieši tādā pašā veidā, izņemot to, ka tas paļaujas uz gaismu, kas krīt uz tā pamata, lai to aktivizētu.

Visi tranzistori un lielākā daļa pusvadītāju komponentu ir gaismas jutīgi. Fototranzistors ir optimizēts, lai izmantotu šo raksturlielumu. Šiem komponentiem ir caurspīdīgas pamatnes daļas, kas nodrošina netraucētu gaismas savākšanu, un vairumā gadījumu tām vispār nav pamata vada. Tie, kuriem ir bāzes pievads, izmanto to, lai novirzītu vai kontrolētu strāvas plūsmas veidu, nevis aktivizēšanai. Neatkarīgi no šīm atšķirībām tas ir identisks pēc uzbūves un pielietojuma tā parastajiem brāļiem un māsām.

Pirmie fototranzistori to konstrukcijā izmantoja vienu pusvadītāju materiālus, piemēram, germānu un silikonu. Mūsdienu komponenti izmanto vairākus atšķirīgus materiālu savienojumus, tostarp gallija un arsenīda savienojumus, kas nodrošina komponentiem daudz augstāku efektivitātes līmeni. Tranzistora fiziskā struktūra ir arī optimizēta, lai nodrošinātu maksimālu gaismas iedarbību. Tas parasti ietver komponentu kontaktu novietošanu nobīdītā konfigurācijā, lai izvairītos no gaismas nokrišanas uz pamatnes.

Fototranzistora darbības diapazons ir atkarīgs arī no bāzes ievades, ti, to, cik lielā mērā komponents vada, var kontrolēt, mainot gaismas intensitāti, kurai tas ir pakļauts. Tādējādi fototranzistors ir ideāli piemērots gaismas mērīšanas instrumentiem, piemēram, fotogrāfu gaismas mērītājiem. Daudzas optiskās tālvadības pultis arī izmanto šo raksturlielumu, lai ļautu sistēmai pārsūtīt virkni instrukciju. Skaitītāji, kas izmanto gaismas impulsus, savā shēmā izmanto arī fototranzistorus, tāpat kā vairāku veidu dienas/nakts slēdži. Infrasarkano staru fototranzistoru bieži izmanto arī no gaismas atkarīgos tuvuma slēdžos, piemēram, durvju aizvēršanas sensoros un drošības kustības detektoros.