- Какво е то и къде се прилага
- Принцип на действие
- Маркировки и основни параметри
- Пример за използване
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Фоточувствителните устройства се използват в различни отрасли на електрониката и радиотехниката. Все повече и повече се използва фототранзистор, който има по-прост принцип на работа от фотодиодите.
Какво е то и къде се прилага
Фототранзисторът е полупроводниково устройство от влакнесто-оптичен тип, което се използва за управление на електрически ток, използвайки определено оптично излъчване. Тези устройства са проектирани на базата на конвенционален транзистор. Техните съвременни аналози са фотодиоди, но фототранзисторите са по-подходящи за много съвременни радио и електронни устройства. Чрез принципа на действие те също приличат на фоторезистори.
За разлика от фотодиодите, тези полупроводници имат по-висока чувствителност.
Къде се използва фототранзистора :
- Системи за сигурност (предимно се използват IR транзистори);
- енкодери;
- Компютърни логически контролни системи;
- Фотомикроскопия;
- Автоматично управление на осветлението (тук се използва и инфрачервен фотопроводник);
- Сензори и системи за отчитане на данни.
Трябва да се отбележи, че поради обхвата на Volt, фотодиодите се използват по-често в такива системи, но фототранзисторите имат няколко съществени предимства :
- Може да произвежда повече ток от фотодиодите;
- Тези радиокомпоненти са сравнително евтини;
- Може да осигури мигновен висок изходен ток;
- Основното предимство на устройствата е, че те могат да осигурят високо напрежение, което, например, фоторезисторите няма да направят.
В същото време този аналог на светодиода има значителни недостатъци, което прави фототранзистора доста тясно специализирана част:
- Много полупроводникови устройства са изработени от силикон, те не могат да работят с напрежение над 1000 волта.
- Тези радиокомпоненти са много чувствителни към падане на напрежение в местната електрическа мрежа. Ако диодът не изгаря поради напрежение, то най-вероятно транзисторът няма да издържи теста;
- Фототранзисторът не е подходящ за използване в лампите поради факта, че не позволява бързо да се движат насочени частици.
Принцип на действие
Фототранзисторът работи по същия начин като транзистора, където токът е насочен към колектора, като основната разлика е, че в това устройство токът се контролира само от два активни контакта.
При проста схема, при условие че нищо не е свързано с фототранзистора, базовият ток се регулира с помощта на определено оптично лъчение, което определя колектора. Електрическият ток навлиза в полупроводника само след резистора. По този начин напрежението на устройството ще се движи от високо към ниско, в зависимост от нивото на оптичното излъчване. За да усилите сигнала, можете да свържете устройството към специално оборудване. Изходът на фототранзистора зависи от дължината на вълната на падащата светлина. Този полупроводник реагира на светлина в широк диапазон на дължината на вълната в зависимост от спектъра на работа. Изходът на фототранзистора се определя от площта на отворената база на преходния колектор и постоянния токов коефициент на усилване на транзистора.
Фототранзисторът може да бъде от различен тип действие, както показват главните комутационни схеми на устройството. Видове устройства:
- Оптичен изолатор (принципно наподобява трансформатор, чиито входове са блокирани от електрически контакти);
- Фотомикроскопия;
- Сензори. Използва се в системите за сигурност. Това са активни устройства, които излъчват светлина. При формирането и разпределянето на специфичен импулс полупроводниковото устройство веднага изчислява силата на връщането си. Ако сигналът не се е върнал или е върнал с различна честота, тогава се задейства аларма (както в системите за сигурност на ИС).
Маркировки и основни параметри
Фототранзисторите, които се контролират от външни фактори, имат означение, подобно на конвенционалните транзистори. На фигурата по-долу можете да видите как такъв сензор е схематично показан на чертежа.
В същото време VT1, VT2 са фототранзистори и базата, а VT3 е без база (например, от мишка). Забележете, че разпиляването е показано както при обикновените транзистори.
Заедно с други полупроводникови устройства (npn), използвани за трансформиране на радиация, тези устройства са оптрони. Съответно, те могат да бъдат представени като LED в корпуса или като оптрони (с две стрелки под ъгъл от 90 градуса спрямо основата на колектора). Усилвателят на по-голямата част от такива схеми е означен като основата на колектора.
Основните характеристики на фототранзисторите LTR 4206E, FT 1K и IR-SFH 305-2 / 3:
| име | Събирателен ток, mA | Фотоелемен ток, mA | Напрежение, V | Област на приложение | Дължина на вълната, nm |
| LTR 4206E | 100 | 4.8 | 30 | Електронни схеми. | 940 |
| FT 1K | 100 | 0.4 | 30 | Логически системи за управление, аларми и др. | 940 |
| IR-SFH 305-2 / 3 (Osram) | 50 | 0.25 - 0.8 | 32 | Системи за сигурност, роботи, сензори за препятствия Arduino (Arduino) на фототранзистор. | 850 |
В същото време, синхронизаторът на светлината FT 1 е направен от силиций, което му придава особено предимство - издръжливост и устойчивост на спадане на напрежението. IVC представляват формулата:
Изчислението се извършва по същия начин, както при биполярните транзистори.
В зависимост от вашите нужди, можете да си купите фото транзистор SMD PT12-21, KTF-102A или LTR 4206E (преди да вземете частта, трябва да проверите неговата работа). Цена от 3 рубли до няколко стотин.
Видео: как да проверите работата на фототранзистора
Пример за използване
Ако искате да направите със свои ръце устройство, което се нуждае от фототранзистор, можете да разработите проста интелигентна система. Според тази схема роботът ще реагира на светлината, в зависимост от настройката, ще избяга от него или, напротив, ще излезе на светлинния източник.
За да направите робота сами, трябва да се подготвите:
- Чип L293D;
- Малък мотор може да се вземе дори от детска играчка;
- Всички местни фототранзистори и полеви резистори със съпротивление по-малко от 200 ома;
- Кабел за свързване и случай, в който ще бъде разположен механизмът.
Както може да се види от диаграмата, фототранзисторът тук е вид микроконтролер, подобно на ATMEGA, който определя източника на светлина, дори и връзката му е подобна. Когато се използва поялник, можете да направите прост механизъм, който да следва дори сянка. Подобни устройства за внос се произвеждат от BEAM, но, разбира се, има по-мощен оптрон. За да работите с устройството, трябва само правилно да свържете фототранзистора към веригата и захранването.
На обозначението има точки GDR и VCC. Първата е заземяване, втората е сила. Моля, имайте предвид, че до захранването има 5V икона - това означава, че батерията трябва да е поне 5 волта.
Принципът на работа на такъв робот е прост: когато светлината удари фототранзистора, моторът стартира на чипа. Това се постига, защото приемникът е дал положителен сигнал. Стартира се самостоятелно мотор и устройството започва да се движи.
Използването на резистор в тази верига е необходимо за регулиране на електрическия ток. Също така, дълготрайността на оптичната част зависи от съпротивлението на резистора, ако прегрява, тогава фототранзисторът ще трябва да бъде заменен. За работа е много важно да се свържат както всички проводници, така и диаграмата. Превключването на робота може да бъде прикрепено от конвенционална химикалка, тя ще прекъсне връзката между чипа и фототранзистора. Проверката на робот се извършва чрез изследване на реакцията му на светлина и сянка.