미광전자 포토 트랜지스터: 작동, 용도, 특성, 장단점

안녕하세요 미광전자입니다.

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포토 트랜지스터는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환 할 수있는 변환기입니다. 회로를 설계하는 동안 파장, 정렬, 인터페이스 등과 같은 매개 변수를 더 중요하게 고려해야합니다.

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포토 트랜지스터의 정의 :

광 트랜지스터는 빛의 수준을 감지하고받는 빛의 수준에 따라 이미 터와 컬렉터 사이에 흐르는 전류를 변경할 수있는 반도체 장치입니다.

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이름에서 알 수 있듯이 광 트랜지스터는 빛을 감지하고 트랜지스터 단자 사이의 전류 흐름을 변화시킬 수있는 트랜지스터입니다.

일반적으로 트랜지스터는 빛에 민감합니다. 이 트랜지스터의 특성은 광 트랜지스터에 사용됩니다. NPN 유형 포토 트랜지스터는 유형 중 하나입니다.

포토 트랜지스터

여기서,베이스에 부딪히는 광 트랜지스터 광은베이스에 실제로 적용된 전압을 대체하므로 광 트랜지스터는 광 신호에 따라 불일치를 증폭합니다. 포토 트랜지스터에는베이스 단자가있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 존재하는 경우 기본 영역은 광 트랜지스터의 빛의 영향을 바이어스하도록 허용합니다.

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• 이 유형의 트랜지스터는 빛의 노출에 의해 제어됩니다. BJT를 제어하는 ​​포토 다이오드와 같습니다.
• 포토 트랜지스터는 BJT 또는 FET와 같은 하나의 유형이 될 수 있습니다.
• 이러한 유형의 트랜지스터는 일반적으로 플라스틱 재료로 덮여 있으며 부품 중 하나는 빛을 위해 열려 있거나 투명하게 유지됩니다.

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미광전자 포토 트랜지스터 사진:

 

 

포토 트랜지스터의 작동 원리

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포토 트랜지스터의 출력은 이미 터 단자에서 가져옵니다. 따라서 광선은 기본 영역으로 허용됩니다.

포토 트랜지스터는 요구 사항에 따라 XNUMX 개 또는 XNUMX 개의 터미널 장치가 될 수 있습니다.

포토 트랜지스터의베이스는 바이어스 목적으로 만 사용됩니다.

NPN 트랜지스터의 경우베이스는 이미 터 단자에 대해 + ve가되고, PNP 트랜지스터에서 콜렉터 단자는

이미 터 단자에 대해 -ve가됩니다.

처음에는 광선이 포토 트랜지스터의베이스 영역에 들어가 전자 정공 쌍을 생성합니다.

이 프로세스는 주로 역방향 바이어스에서 발생합니다. 이 유형의 트랜지스터의 활성 영역은 전류 생성에

사용됩니다. 차단 및 포화 영역은 특정 트랜지스터를 스위치로 작동하는 데 사용됩니다.

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광 트랜지스터와 그 작동은 다음과 같은 내부 및 외부 요인에 따라 달라집니다.

• 광전류의 강도는 DC 전류 이득이 높을수록 더 커집니다.
• 광감도는 들어오는 광속에 대한 광전자 전류의 비율로 주어집니다.
• 파장이 증가하면 주파수가 감소합니다.
• 콜렉터-베이스 접합의 면적이 넓어지면 광 트랜지스터에 의해 발생하는 광 전류의 진폭이 높아집니다.
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포토 트랜지스터의 특성:

여기서 X 축은 V입니다.CE– 컬렉터-이미 터 리드에 적용된 전압을 나타내고 Y 축은 I입니다.C – 회로를 통해 전달되는 콜렉터 전류를 mA 단위로 나타냅니다.

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보시다시피 곡선은베이스 영역에있는 복사 강도에 따라 전류가 증가하고 있음을 명확하게 나타냅니다.

여기서 X 축은 조도 레벨을 나타내며 Y 축에는 기본 전류가 그려져 있습니다.

 

포토 트랜지스터의 장점:

• 이 유형의 트랜지스터의 효율은 광 다이오드보다 큽니다. 트랜지스터의 전류 이득은 포토 다이오드에 비해 더 많습니다. 입사광이 동일하더라도 광 트랜지스터는 더 많은 광전류를 생성합니다.
• 포토 다이오드에 비해 포토 트랜지스터의 응답 시간이 더 깁니다. 따라서 이러한 유형의 트랜지스터는 응답 시간이 더 빠릅니다.
• 광 트랜지스터는 노이즈 간섭에 영향을받지 않습니다.
• 광 트랜지스터는 비용이 적게 듭니다.
• 이 유형의 트랜지스터의 회로는 덜 복잡합니다.

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포토 트랜지스터의 단점:

• 포토 트랜지스터의 효율은 전자기장이 방해를 받으면 감소합니다.
• 더 높은 주파수에서는 포토 트랜지스터가 제대로 작동하지 않습니다. 이 문제로 인해 고주파에서 광전류를 효과적으로 변환하지 못합니다.
• 전기 스파이크가 자주 발생합니다.

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포토 트랜지스터의 응용 :

• 광 트랜지스터는 계수 시스템에 사용됩니다.
• 이러한 유형의 트랜지스터는 컴퓨팅 시스템에서 사용됩니다.
• 이 유형의 트랜지스터는 가변 전압을 생성하는 데 사용할 수 있습니다.
• 이러한 유형의 트랜지스터가 사용됩니다.
• 광전류 변환 효율이 높기 때문에 원격 인쇄기에 널리 사용됩니다.
• 이 유형의 트랜지스터의 가장 중요한 응용 프로그램은 광 검출기로 사용하는 것입니다. 또한 매우 적은 빛도 감지 할 수 있습니다.
• 그들은 또한 펀치 카드를 만드는 데 중요한 역할을합니다.
• 이 유형의 트랜지스터는 광섬유에도 사용되는 중요한 광전자 장치입니다.

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광 트랜지스터가 역 바이어스되는 이유는 무엇입니까?

포토 다이오드는 역방향 바이어스로 연결되어 전하 면적을 줄이고 접합부의 커패시턴스를 좁 힙니다.

이것은 더 높은 대역폭을 허용합니다. 빛은 나처럼 행동한다B따라서 NPN 포토 트랜지스터에서

콜렉터는 저항성 부하에 의해 + ve 전압을 갖는 반면, 이미 터는 접지됩니다.

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포토 레지스터와 포토 트랜지스터의 차이점

특징	포토 레지스터	포토 트랜지스터
빛에 반응	덜 민감 함	더 민감한
어둠 속에서 최대 저항	낮은	높은
밝은 빛에서 최소 저항	높은	낮은
현재 운반 능력	높음 (거의 두 배)	포토 레지스터보다 비교적 낮음
방향	포토 레지스터는 모든 방향의 입사광에 민감합니다. 그래서 방향이 없다	포토 트랜지스터는 특정 방향의 입사광에 민감하고 다른 방식에서는 둔감합니다.
온도에 따라 다름	저항은 온도 변화에 따라 변동합니다.	유효 저항은 온도 변화에 따른 변동이 적습니다.
저항 변화	적용된 전압에 관계없이 빛의 강도에 대해 저항의 변화가 관찰되지 않았습니다. 즉, 동일하게 유지됩니다.	유효 저항은 적용된 전압에 따라 다릅니다.
비용	비교적 비싸다	비교적 저렴

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