معرفی فوتوترانزیستور و ساختار و اصول کاری آن - بخش دوم

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: بخش اول مقاله را می‌توانید در معرفی فوتوترانزیستور و ساختار و اصول کاری- بخش اول مشاهده نمایید.

کاربرد‌های فوتو ترانزیستور

این واقعیت که استفاده از فوتوترانزیستور‌های آسان است و در محدوده محدودیت‌های خود عملکرد خوبی دارند، به این معنی است که این دستگاه‌های نیمه‌رسانا در طیف گسترده‌ای از مدار‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند.

اغلب کاربرد آن‌ها در جایی هستند که پرتو نور قطع می‌شود، اما گاهی اوقات می‌توان از آن‌ها برای تشخیص سطح نور استفاده کرد.

• رمزگذار‌هایی که در آن یک دیسک چرخان با نوار‌های روشن و تیره می‌چرخد ​​- سرعت و جهت چرخش را موجب می‌شود.
• کارتخوان‌ها
• سیستم‌های امنیتی
• آشکارساز‌های مادون قرمز
• کنترل روشنایی
• اپتوکوپلر‌ها
• سیستم‌های شمارش - یک پرتو نور یا IR برای هر آیتم شمارش شده قطع می‌شود.
• کنترل روشنایی.

البته کاربرد‌های بسیار دیگری نیز وجود دارد که در آن از این قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود.

ویژگی فوتوترانزیستور‌ها

هنگام انتخاب فوتو ترانزیستور، باید چند چیز یا ویژگی را در نظر گرفت تا بتوان از فتوترانزیستور در بهترین حالت خود استفاده کرد.

برخی از خواص مهم عبارتند از:

• طول موج
• خطی بودن
• حساسیت
• زمان پاسخ
• اندازه
• هزینه

اجازه دهید کمی در مورد این ویژگی‌ها بحث کنیم.

همانطور که قبلا ذکر شد، فقط فوتون با انرژی خاص می‌تواند الکترون‌ها را تحریک کند و این بدان معنی است که طول موج نور عامل مهمی است. فوتوترانزیستور‌ها معمولاً دارای محدوده خاصی از طول موج هستند که می‌توانند آن را حس کنند.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم فوتوترانزیستور خطی بودن خروجی است. اینکه چگونه به صورت خطی خروجی با توجه به شدت نور متفاوت است، یک فاکتور مهم است.

حساسیت فوتو ترانزیستور نسبت سیگنال خروجی به شدت نور ورودی است. همچنین سرعت واکنش خروجی به تغییرات شدت نور، زمان پاسخگویی را تعیین می‌کند.

دو مورد دیگر نیز وجود دارد یعنی اندازه و هزینه که ربطی به ویژگی‌های فوتوترانزیستور ندارد.

مثال مدار‌هایی از فوتوترانزیستور‌ها

رله نور با استفاده از فوتوترانزیستور‌

هنگامی که نور کافی روی فوتوترانزیستور Q۱ می‌افتد، روشن می‌شود و جریان پایه را به ترانزیستور Q۲ می‌دهد. در نتیجه Q۲ روشن می‌شود و رله انرژی می‌گیرد.

رله تاریکی با استفاده از فوتوترانزیستور

با تغییرات جزئی در مدار رله نوری، می‌توانید رله تاریکی را اجرا کنید. هنگامی که هوا تاریک است یا شدت نور کمتر است، فوتوترانزیستور خاموش است و این امکان بایاس مناسب ترانزیستور Q۲ را فراهم می‌کند. در نتیجه روشن می‌شود و  به رله انرژی می‌دهد.

هشدار قطع نور

با استفاده از فوتو ترانزیستور‌ها می‌توانید یک سیستم هشدار ساده را مطابق شکل بالا پیاده سازی کنید. هنگامی که نور روی فوتو ترانزیستور می‌افتد، که حالت معمولی است، روشن می‌شود و گیت SCR، مقدار LOW می‌باشد. بنابراین، SCR خاموش می‌ماند.

هنگامی که نور قطع می‌شود، در صورت نفوذ، فوتوترانزیستور خاموش می‌شود و این پتانسیل کافی را در گیت SCR برای روشن کردن آن فراهم می‌کند. در نتیجه آلارم فعال می‌شود و با استفاده از سوئیچ می‌توان آن را ریست کرد.

مزایای فوتوترانزیستور

• بهره نسبتا بالایی دارند و بنابراین نسبتا حساس هستند.
• این قطعات الکترونیکی نسبتاً ارزان هستند، زیرا به طور موثر ترانزیستوری هستند که در برابر نور باز هستند.
• آن‌ها را می‌توان در یک مدار مجتمع قرار داد.
• سرعت معقولی ارائه می‌دهند.

معایب فوتوترانزیستور

• این دستگاه‌ها نمی‌توانند ولتاژ‌های بالای سایر دستگاه‌های نیمه هادی مانند تریستور‌های نوری و تریاک‌ها را تحمل کنند.
• در کاربرد‌هایی که در معرض نوسانات و نوسانات ولتاژ گذرا قرار دارند، در معرض آسیب هستند.
• به سرعت سایر قطعات الکترونیکی حساس به نور مانند فوتودیود‌های نیستند.