Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Fotosenzitivni uređaji koriste se u raznim granama elektronike i radijske tehnike. Sve se više koristi fototranzistor, koji ima jednostavniji princip rada od fotodioda.
Što je to i gdje se primjenjuje
Fototranzistor je poluvodički uređaj tipa optičkih vlakana koji se koristi za upravljanje električnom strujom pomoću određenog optičkog zračenja. Ovi su uređaji konstruirani na temelju konvencionalnog tranzistora. Njihove suvremene kolege su fotodiode, ali su fototranzistori prikladniji za mnoge moderne radio i elektroničke uređaje. Prema načelu djelovanja oni također podsjećaju na fotorezistore.
Za razliku od fotodioda, ovi poluvodiči imaju veću osjetljivost.
Gdje se koristi fototranzistor :
- Sigurnosni sustavi (uglavnom se koriste IR tranzistori);
- davači;
- Računalni logički kontrolni sustavi;
- foto-;
- Automatsko upravljanje rasvjetom (ovdje se također koristi i infracrveni poluvodič);
- Senzori razine i sustavi brojanja podataka.
Potrebno je napomenuti da se fotodiode zbog raspona Volt češće koriste u takvim sustavima, ali fototranzistori imaju nekoliko značajnih prednosti :
- Može proizvesti više struje nego fotodiode;
- Ove radio komponente su relativno vrlo jeftine;
- Može pružiti trenutnu visoku izlaznu struju;
- Glavna prednost uređaja je da oni mogu pružiti visoki napon, koji, na primjer, fotorezistori neće napraviti.
Istovremeno, ovaj analog LED ima značajne nedostatke, što čini fototranzistor prilično usko specijaliziranim dijelom:
- Mnogi poluprovodnički uređaji izrađeni su od silikona, nisu sposobni upravljati naponima većim od 1000 volti.
- Ove radio komponente su vrlo osjetljive na padove napona u lokalnoj električnoj mreži. Ako dioda ne izgori zbog napona, tranzistor vjerojatno neće proći test;
- Fototranzistor nije prikladan za upotrebu u svjetiljkama zbog činjenice da ne dopušta brzo pomicanje naelektriziranih čestica.
Načelo djelovanja
Fototranzistor radi na isti način kao i tranzistor, gdje je struja usmjerena na kolektor, a ključna razlika je u tome što se u ovom uređaju struja kontrolira samo s dva aktivna kontakta.
U jednostavnom krugu, pod uvjetom da ništa nije povezano s fototranzistorom, osnovna struja se regulira pomoću određenog optičkog zračenja, koje definira kolektor. Električna struja ulazi u poluvodič tek nakon otpornika. Tako će se napon na uređaju kretati od visokog prema nižem, ovisno o razini optičkog zračenja. Da biste pojačali signal, uređaj možete povezati s posebnom opremom. Izlaz fototranzistora ovisi o valnoj duljini upadne svjetlosti. Ovaj poluvodič reagira na svjetlo u širokom rasponu valnih duljina, ovisno o spektru djelovanja. Izlaz fototranzistora određen je područjem otvorene baze prijelaznog kolektora i konstantnom strujom dobitka tranzistora.
Fototranzistor može biti različitog tipa, kao što pokazuju glavni sklopni sklopovi uređaja. Vrste uređaja:
- Optički izolator (u načelu sliči transformatoru čiji su ulazi blokirani električnim kontaktima);
- foto-;
- Senzori. Koristi se u sigurnosnim sustavima. To su aktivni uređaji koji emitiraju svjetlo. Pri oblikovanju i dodjeljivanju određenog impulsa poluvodički uređaj odmah izračunava snagu povratka. Ako se signal nije vratio ili vratio s drugom frekvencijom, tada se aktivira alarm (kao u sigurnosnim sustavima IC-a).
Oznake i osnovni parametri
Fototranzistori, koji su pod kontrolom vanjskih čimbenika, imaju oznaku sličnu konvencionalnim tranzistorima. Na donjoj slici možete vidjeti kako je takav senzor shematski prikazan na crtežu.
U isto vrijeme, VT1, VT2 su fototranzistori i baza, a VT3 je bez baze (na primjer, od miša). Primijetite da je pinout prikazan isto kao i za obične tranzistore.
Zajedno s drugim poluvodičkim uređajima (npn) koji se koriste za transformaciju zračenja, ovi uređaji su optički sprežnici. Prema tome, oni se mogu prikazati kao LED u kućištu ili kao optokapleri (s dvije strelice pod kutom od 90 stupnjeva prema dnu kolektora). Pojačalo na većini takvih shema označeno je kao baza kolektora.
Glavne značajke fototranzistora LTR 4206E, FT 1K i IR-SFH 305-2 / 3:
| ime | Struja kolektora, mA | Struja fotoćelije, mA | Napon, V | Područje uporabe | Valna duljina, nm |
| LTR 4206E | 100 | 4.8 | 30 | Elektronički krugovi. | 940 |
| FT 1K | 100 | 0.4 | 30 | Logički upravljački sustavi, alarmi itd. | 940 |
| IR-SFH 305-2 / 3 (Osram) | 50 | 0, 25-0, 8 | 32 | Sigurnosni sustavi, roboti, Arduino (Arduino) senzori prepreka na fototranzistoru. | 850 |
U isto vrijeme, sinkronizator svjetla FT 1 izrađen je od silicija, što mu daje izrazitu prednost - trajnost i otpornost na pad napona. IVC predstavljaju formulu:
Izračun se radi na isti način kao i za bipolarne tranzistore.
Ovisno o vašim potrebama, možete kupiti foto tranzistor SMD PT12-21, KTF-102A ili LTR 4206E (prije nego što preuzmete dio, morate provjeriti njegove performanse). Cijena od 3 rubalja do nekoliko stotina.
Video: kako provjeriti rad fototranzistora
Primjer uporabe
Ako želite vlastitim rukama napraviti uređaj koji treba fototranzistor, možete razviti jednostavan inteligentni sustav. Prema toj shemi, robot će reagirati na svjetlo, ovisno o postavci, pobjeći će od njega ili, naprotiv, izaći na izvor svjetla.
Da biste sami napravili robota, morate pripremiti:
- Chip L293D;
- Mali motor može se uzeti čak i iz dječje igračke;
- Sve domaće fototranzistore i otpornike polja otpornosti manje od 200 Ohma;
- Kabel za povezivanje i slučaj u kojem će se mehanizam nalaziti.
Kao što se može vidjeti iz dijagrama, fototranzistor je ovdje vrsta mikrokontrolera, poput ATMEGA, koja određuje izvor svjetla, čak je i njegova veza slična. Kada koristite lemilo, možete napraviti jednostavan mehanizam koji će pratiti čak i sjene. Slične uvozne uređaje proizvodi BEAM, ali, naravno, tu je i snažniji optički sprežnik. Da biste upravljali uređajem, potrebno je samo ispravno spojiti fototranzistor na strujni krug i napajanje.
Na oznaci postoje točke GDR i VCC. Prvi je uzemljenje, drugi je moć. Imajte na umu da uz napajanje postoji ikona od 5V - to znači da baterija mora biti najmanje 5 volti.
Princip rada takvog robota je jednostavan: kada svjetlost udari u fototranzistor, motor se pokreće na čipu. To je ostvareno jer je prijemnik dao pozitivan signal. Pokreće se vlastiti motor i uređaj se pokreće.
Korištenje otpornika u ovom krugu je potrebno za podešavanje električne struje. Također, trajnost optičkog dijela ovisi o otpornosti otpornika, ako se pregrije, tada će fototranzistor morati biti zamijenjen. Za rad je vrlo važno spojiti sve žice kao i na dijagramu. Prekidač na robota može se spojiti s konvencionalne kemijske olovke, to će prekinuti vezu između čipa i fototranzistora. Provjera robota provodi se ispitivanjem njezine reakcije na svjetlost i sjenu.