ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโฟโต้ทรานซิสเตอร์แผนภาพวงจรข้อดีและการใช้งาน

Phototransistor คืออะไร?

ถึง โฟโต้ทรานซิสเตอร์ เป็นส่วนประกอบสวิตชิ่งอิเล็กทรอนิกส์และการขยายกระแสไฟฟ้าซึ่งอาศัยการสัมผัสกับแสงในการทำงาน เมื่อแสงตกบนทางแยกกระแสไฟฟ้าย้อนกลับซึ่งเป็นสัดส่วนกับความส่องสว่าง โฟโต้ทรานซิสเตอร์ถูกใช้อย่างกว้างขวางเพื่อตรวจจับพัลส์แสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าดิจิตอล สิ่งเหล่านี้ดำเนินการโดยแสงมากกว่ากระแสไฟฟ้า การให้อัตราขยายจำนวนมากต้นทุนต่ำและโฟโตทรานซิสเตอร์เหล่านี้อาจใช้ในการใช้งานจำนวนมาก

สามารถแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ โฟโตทรานซิสเตอร์ทำงานในลักษณะเดียวกับโฟโตรีซิสเตอร์ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ LDR (ตัวต้านทานแบบขึ้นกับแสง) แต่สามารถผลิตทั้งกระแสและแรงดันไฟฟ้าในขณะที่โฟโตทรานซิสเตอร์สามารถผลิตกระแสได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเท่านั้น โฟโต้ทรานซิสเตอร์คือทรานซิสเตอร์ที่มีการเปิดขั้วฐาน แทนที่จะส่งกระแสไปที่ฐานโฟตอนจากแสงที่โดดเด่นจะกระตุ้นทรานซิสเตอร์ เนื่องจากโฟโตทรานซิสเตอร์ทำจากเซมิคอนดักเตอร์สองขั้วและเน้นพลังงานที่ส่งผ่าน สิ่งเหล่านี้ถูกกระตุ้นโดยอนุภาคแสงและใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทบทุกชนิดที่ต้องพึ่งพาแสงไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ตัวรับแสงซิลิกอนทั้งหมด (โฟโตทรานซิสเตอร์) ตอบสนองต่อช่วงการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ทั้งหมดเช่นเดียวกับอินฟราเรด ในความเป็นจริงไดโอดทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันไทรแอก ฯลฯ ทั้งหมดมีการตอบสนองความถี่รังสีพื้นฐานเหมือนกัน

โครงสร้าง ของ โฟโต้ทรานซิสเตอร์ ได้รับการปรับให้เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับแอปพลิเคชันภาพถ่าย เมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ทั่วไปโฟโตทรานซิสเตอร์มีฐานที่ใหญ่กว่าและความกว้างของตัวสะสมและทำโดยใช้การแพร่กระจายหรือการฝังไอออน

ลักษณะเฉพาะ :

• การตรวจจับแสงที่มองเห็นได้และใกล้ IR ต้นทุนต่ำ
• พร้อมรับกำไรจาก 100 เป็นมากกว่า 1,500
• เวลาตอบสนองที่รวดเร็วพอสมควร
• มีให้เลือกหลายแพ็กเกจรวมถึงเทคโนโลยีเคลือบอีพ็อกซี่แม่พิมพ์ถ่ายโอนและติดตั้งบนพื้นผิว
• ลักษณะทางไฟฟ้ามีความคล้ายคลึงกับ ทรานซิสเตอร์สัญญาณ .

ถึง โฟโต้ทรานซิสเตอร์ ไม่มีอะไรนอกจากทรานซิสเตอร์สองขั้วธรรมดาที่บริเวณฐานสัมผัสกับการส่องสว่าง มีให้เลือกทั้งประเภท P-N-P และ N-P-N โดยมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันเช่นตัวส่งสัญญาณทั่วไปตัวสะสมทั่วไปและฐานทั่วไป ตัวปล่อยทั่วไป การกำหนดค่า มักใช้ นอกจากนี้ยังสามารถทำงานได้ในขณะที่ฐานเปิดอยู่ เมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ทั่วไปจะมีพื้นที่ฐานและตัวสะสมมากกว่า โฟโต้ทรานซิสเตอร์สมัยโบราณใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิดเดียวเช่นซิลิกอนและเจอร์เมเนียม แต่ปัจจุบันส่วนประกอบสมัยใหม่ในแต่ละวันใช้วัสดุอย่างแกลเลียมและอาร์เซนิกเพื่อให้ได้ระดับประสิทธิภาพสูง ฐานเป็นตัวนำที่รับผิดชอบในการกระตุ้นทรานซิสเตอร์ เป็นอุปกรณ์ควบคุมประตูสำหรับแหล่งจ่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ ตัวสะสมคือตะกั่วที่เป็นบวกและแหล่งจ่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ ตัวปล่อยคือตะกั่วลบและเต้ารับสำหรับแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่

การก่อสร้างโฟโต้ทรานซิสเตอร์

เมื่อไม่มีแสงตกลงบนอุปกรณ์จะมีการไหลของกระแสเล็กน้อยเนื่องจากคู่ของรู - อิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นด้วยความร้อนและแรงดันไฟฟ้าขาออกจากวงจรจะน้อยกว่าค่าแหล่งจ่ายเล็กน้อยเนื่องจากแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานโหลด R ด้วยแสง การตกบนทางแยกฐานตัวสะสมการไหลของกระแสจะเพิ่มขึ้น ด้วยวงจรเปิดการเชื่อมต่อฐานกระแสไฟฟ้าฐานตัวสะสมจะต้องไหลในวงจรตัวปล่อยฐานและด้วยเหตุนี้การไหลของกระแสจึงถูกขยายโดยการกระทำของทรานซิสเตอร์ปกติ จุดเชื่อมต่อฐานสะสมมีความไวต่อแสงมาก สภาพการทำงานขึ้นอยู่กับความเข้มของแสง กระแสฐานจากโฟตอนตกกระทบจะถูกขยายโดยอัตราขยายของทรานซิสเตอร์ทำให้ได้รับกระแสไฟฟ้าตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพัน โฟโต้ทรานซิสเตอร์มีความไวมากกว่าโฟโตไดโอด 50 ถึง 100 เท่าที่มีระดับเสียงต่ำกว่า

วงจรโฟโต้ทรานซิสเตอร์:

โฟโต้ทรานซิสเตอร์ทำงานเหมือนกับทรานซิสเตอร์ทั่วไปโดยที่กระแสไฟฟ้าพื้นฐานจะถูกคูณเพื่อให้กระแสสะสมยกเว้นในโฟโตทรานซิสเตอร์กระแสฐานจะถูกควบคุมโดยปริมาณแสงที่มองเห็นได้หรืออินฟราเรดซึ่งอุปกรณ์ต้องการเพียง 2 พิน

แผนภาพวงจรโฟโตทรานซิสเตอร์

ใน วงจรอย่างง่าย โดยสมมติว่าไม่มีอะไรเชื่อมต่อกับ Vout กระแสฐานที่ควบคุมโดยปริมาณแสงจะกำหนดกระแสสะสมซึ่งเป็นกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ Vout จะเคลื่อนที่สูงและต่ำตามปริมาณแสง เราสามารถเชื่อมต่อสิ่งนี้กับ op-amp เพื่อเพิ่มสัญญาณหรือโดยตรงกับอินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์ เอาต์พุตของโฟโตทรานซิสเตอร์ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสงตกกระทบ อุปกรณ์เหล่านี้ตอบสนองต่อแสงในช่วงความยาวคลื่นที่กว้างจาก UV ที่อยู่ใกล้ผ่านส่วนที่มองเห็นได้และเข้าไปในส่วนใกล้ IR ของสเปกตรัม สำหรับระดับการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงที่กำหนดเอาท์พุทของโฟโตทรานซิสเตอร์จะถูกกำหนดโดยพื้นที่ของจุดเชื่อมต่อฐานตัวเก็บรวบรวมที่เปิดเผยและการรับกระแสไฟฟ้ากระแสตรงของทรานซิสเตอร์

โฟโตทรานซิสเตอร์มีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันเช่นออปโป้สวิตช์ออปติคอลเซ็นเซอร์ย้อนยุค Optoisolator คล้ายกับหม้อแปลงตรงที่เอาท์พุทแยกออกจากอินพุตด้วยไฟฟ้า ตรวจพบวัตถุเมื่อเข้าสู่ช่องว่างของสวิตช์ออปติคัลและปิดกั้นเส้นทางแสงระหว่างตัวปล่อยและตัวตรวจจับ เซ็นเซอร์ย้อนยุคจะตรวจจับการมีอยู่ของวัตถุโดยการสร้างแสงจากนั้นมองหาการสะท้อนแสงออกจากวัตถุที่จะรับรู้

ข้อดีของโฟโต้ทรานซิสเตอร์:

โฟโต้ทรานซิสเตอร์มีข้อดีที่สำคัญหลายประการที่แยกพวกมันออกจากเซ็นเซอร์ออปติคัลอื่นบางส่วนมีการระบุไว้ด้านล่าง

• โฟโตทรานซิสเตอร์ผลิตกระแสไฟฟ้าสูงกว่าโฟโตไดโอด
• โฟโต้ทรานซิสเตอร์มีราคาไม่แพงเรียบง่ายและมีขนาดเล็กพอที่จะใส่ลงในชิปคอมพิวเตอร์ในตัวเครื่องเดียว
• โฟโตทรานซิสเตอร์นั้นเร็วมากและสามารถให้เอาต์พุตได้เกือบจะทันที
• โฟโต้ทรานซิสเตอร์สร้างแรงดันไฟฟ้าซึ่งตัวต้านทานโฟโต้ไม่สามารถทำได้

ข้อเสียของโฟโต้ทรานซิสเตอร์:

• โฟโต้ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากซิลิกอนไม่สามารถรับแรงดันไฟฟ้าได้มากกว่า 1,000 โวลต์
• โฟโตทรานซิสเตอร์ยังเสี่ยงต่อการกระชากและกระแสไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นเช่นเดียวกับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า
• โฟโต้ทรานซิสเตอร์ยังไม่อนุญาตให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นหลอดอิเล็กตรอน

การใช้โฟโต้ทรานซิสเตอร์

พื้นที่การใช้งานสำหรับโฟโต้ทรานซิสเตอร์ ได้แก่ :

• เครื่องอ่านบัตรเจาะรู
• ระบบรักษาความปลอดภัย
• ตัวเข้ารหัส - วัดความเร็ว และทิศทาง
• ภาพถ่ายเครื่องตรวจจับ IR
• ระบบควบคุมไฟฟ้า
• วงจรลอจิกคอมพิวเตอร์
• รีเลย์
• การควบคุมแสงสว่าง (ทางหลวง ฯลฯ )
• ตัวบ่งชี้ระดับ
• ระบบการนับ

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับภาพรวมของไฟล์ โฟโต้ทรานซิสเตอร์ . จากข้อมูลข้างต้นเราสามารถสรุปได้ว่าโฟโตทรานซิสเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆเพื่อตรวจจับแสงเช่นเครื่องรับอินฟราเรดเครื่องตรวจจับควันเลเซอร์เครื่องเล่นซีดีเป็นต้นคำถามสำหรับคุณความแตกต่างระหว่างโฟโต้ทรานซิสเตอร์กับ เครื่องตรวจจับแสง?