포토 트랜지스터 란?

에 포토 트랜지스터 빛에 노출되어 작동하는 전자 스위칭 및 전류 증폭 구성 요소입니다. 빛이 접합부에 떨어지면 휘도에 비례하는 역전 류가 흐릅니다. 광 트랜지스터는 광 펄스를 감지하고이를 디지털 전기 신호로 변환하는 데 광범위하게 사용됩니다. 이들은 전류가 아닌 빛에 의해 작동됩니다. 많은 양의 이득, 저렴한 비용을 제공하며 이러한 광 트랜지스터는 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다.

빛 에너지를 전기 에너지로 변환 할 수 있습니다. 포토 트랜지스터는 일반적으로 LDR (광 의존 저항)으로 알려진 포토 레지스터와 유사한 방식으로 작동하지만 전류와 전압을 모두 생성 할 수있는 반면 포토 레지스터는 저항 변화로 인해 전류 만 생성 할 수 있습니다. 포토 트랜지스터는베이스 단자가 노출 된 트랜지스터입니다. 베이스에 전류를 보내는 대신, 빛을 비추는 광자가 트랜지스터를 활성화합니다. 광 트랜지스터는 바이폴라 반도체로 만들어져 통과하는 에너지를 집중시키기 때문입니다. 이들은 가벼운 입자에 의해 활성화되며 어떤 방식 으로든 빛에 의존하는 거의 모든 전자 장치에 사용됩니다. 모든 실리콘 포토 센서 (포토 트랜지스터)는 전체 가시 광선 범위와 적외선에 반응합니다. 사실 모든 다이오드, 트랜지스터, 달링턴, 트라이 액 등은 동일한 기본 방사 주파수 응답을 갖습니다.

그만큼 구조 의 광 트랜지스터 특히 사진 애플리케이션에 최적화되어 있습니다. 일반 트랜지스터에 비해 광 트랜지스터는베이스와 컬렉터 폭이 더 크고 확산 또는 이온 주입을 사용하여 만들어집니다.

특성 :

저가의 가시 광선 및 근적외선 광 검출.
100에서 1500 이상의 이득으로 사용할 수 있습니다.
적당히 빠른 응답 시간.
에폭시 코팅, 트랜스퍼 성형 및 표면 실장 기술을 포함한 다양한 패키지로 제공됩니다.
전기적 특성은 신호 트랜지스터 .

에 광 트랜지스터 베이스 영역이 조명에 노출되는 일반적인 바이폴라 트랜지스터 일뿐입니다. 공통 이미 터, 공통 컬렉터 및 공통베이스와 같은 다른 구성을 가진 P-N-P 및 N-P-N 유형 모두에서 사용할 수 있습니다. 공통 이미 터 구성 일반적으로 사용됩니다. 베이스가 열려있는 동안에도 작동 할 수 있습니다. 기존 트랜지스터에 비해베이스 및 컬렉터 영역이 더 많습니다. 고대 광 트랜지스터는 실리콘 및 게르마늄과 같은 단일 반도체 재료를 사용했지만 오늘날의 현대 부품은 고효율 수준을 위해 갈륨 및 비소와 같은 재료를 사용합니다. 베이스는 트랜지스터 활성화를 담당하는 리드입니다. 더 큰 전기 공급을위한 게이트 컨트롤러 장치입니다. 수집기는 양극 리드이며 더 큰 전기 공급 장치입니다. 이미 터는 더 큰 전기 공급을위한 음극 리드 및 콘센트입니다.

포토 트랜지스터 구조

장치에 빛이 떨어지지 않으면 열적으로 생성 된 정공-전자 쌍으로 인해 작은 전류 흐름이 발생하고 회로의 출력 전압은 부하 저항 R의 전압 강하로 인해 공급 값보다 약간 낮습니다. 콜렉터-베이스 접합부에 떨어지면 전류 흐름이 증가합니다. 기본 연결 개방 회로를 사용하면 컬렉터-베이스 전류가 기본 이미 터 회로에 흐르고 따라서 흐르는 전류는 정상적인 트랜지스터 동작에 의해 증폭됩니다. 컬렉터-베이스 접합은 빛에 매우 민감합니다. 작업 조건은 빛의 강도에 따라 다릅니다. 입사 광자의 기본 전류는 트랜지스터의 이득에 의해 증폭되어 수백에서 수천에 이르는 전류 이득이 발생합니다. 포토 트랜지스터는 노이즈 수준이 낮은 포토 다이오드보다 50 ~ 100 배 더 민감합니다.

포토 트랜지스터 회로 :

포토 트랜지스터는 일반 트랜지스터처럼 작동하며,베이스 전류가 곱 해져 콜렉터 전류를 제공하지만, 포토 트랜지스터에서베이스 전류는 장치에 핀 2 개만 필요한 가시 광선 또는 적외선의 양에 의해 제어됩니다.

포토 트랜지스터 회로도

에서 간단한 회로 , Vout에 아무것도 연결되어 있지 않다고 가정하면 빛의 양에 의해 제어되는 기본 전류가 저항을 통과하는 전류 인 콜렉터 전류를 결정합니다. 따라서 Vout의 전압은 빛의 양에 따라 높고 낮게 움직입니다. 이것을 연산 증폭기에 연결하여 신호를 높이거나 마이크로 컨트롤러의 입력에 직접 연결할 수 있습니다. 포토 트랜지스터의 출력은 입사광의 파장에 따라 달라집니다. 이 장치는 근 UV에서 가시 광선을 통해 스펙트럼의 근적외선 부분까지 광범위한 파장에 걸쳐 빛에 반응합니다. 주어진 광원 조명 레벨에서 광 트랜지스터의 출력은 노출 된 콜렉터-베이스 접합 영역과 트랜지스터의 DC 전류 이득에 의해 정의됩니다.

광 트랜지스터는 광 분리기, 광 스위치, 레트로 센서와 같은 다양한 구성을 사용할 수 있습니다. 광 분리기 출력이 입력과 전기적으로 절연된다는 점에서 변압기와 유사합니다. 광 스위치의 틈새로 들어가면 물체가 감지되어 이미 터와 감지기 사이의 광 경로를 차단합니다. 레트로 센서는 빛을 생성 한 다음 감지 할 물체에서 반사율을 찾아 물체의 존재를 감지합니다.

포토 트랜지스터의 장점 :

포토 트랜지스터는 다른 광학 센서와 분리하는 몇 가지 중요한 장점이 있습니다.

포토 트랜지스터는 포토 다이오드보다 높은 전류를 생성합니다.
포토 트랜지스터는 비교적 저렴하고 간단하며 단일 통합 컴퓨터 칩에 여러 개를 넣을 수있을만큼 작습니다.
포토 트랜지스터는 매우 빠르며 거의 즉각적인 출력을 제공 할 수 있습니다.
포토 트랜지스터는 전압을 생성하지만 포토 레지스터는 그렇게 할 수 없습니다.

포토 트랜지스터의 단점 :

실리콘으로 만들어진 포토 트랜지스터는 1,000 볼트 이상의 전압을 처리 할 수 없습니다.
광 트랜지스터는 또한 전자기 에너지뿐만 아니라 전기의 서지 및 스파이크에 더 취약합니다.
광 트랜지스터는 또한 전자관과 같은 다른 장치처럼 전자가 자유롭게 움직이는 것을 허용하지 않습니다.

포토 트랜지스터의 응용

포토 트랜지스터의 적용 분야는 다음과 같습니다.

펀치 카드 판독기.
보안 시스템
인코더 – 속도 측정 및 방향
IR 감지기 사진
전기 제어
컴퓨터 논리 회로.
릴레이
조명 제어 (고속도로 등)
레벨 표시
계수 시스템

따라서 이것은 모든 광 트랜지스터 . 마지막으로 위의 정보를 통해 우리는 광 트랜지스터가 적외선 수신기, 연기 감지기, 레이저, CD 플레이어 등과 같은 빛을 감지하기 위해 다양한 전자 장치에서 널리 사용된다는 결론을 내릴 수 있습니다. 여기에 광 트랜지스터와 광 트랜지스터의 차이점은 무엇입니까? 광 검출기?