Главная страница » Чья чувствительность выше фотодиода или фототранзистора

Чья чувствительность выше фотодиода или фототранзистора

  • автор:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Для повышения чувствительности фототранзистора следует увеличивать толщину базы, время жизни носителей в базе и, следовательно, выбирать материалы с высоким удельным сопротивлением. Но для повышения его граничной частоты толщину базы и время жизни носителей необходимо уменьшать. Оба элемента структуры изготовлены в одном кристалле. Параметры фотодиода выбирают из условий достижения максимальной чувствительности и быстродействия, а параметры транзистора — максимальной граничной частоты И усиления. В совокупности оба элемента эквивалентны быстродействующему фототранзистору с высоким коэффициентом усиления.  [10]

За счет чего увеличивается чувствительность фототранзистора по сравнению с фотодиодом.  [11]

За счет чего увеличивается чувствительность фототранзистора по сравнению с фотодиодом.  [12]

Получены уравнения токов фототранзистора, позволяющие определять чувствительность фототранзистора в различных схемах включения. Рассмотрена возможность создания фототранзисторов с освещаемой эмиттерной и коллекторной областью.  [13]

В заключение следует отметить, что стабильность чувствительности фототранзисторов наряду со стабилизацией режима может быть повышена за счет термо-компенсирующих элементов и отрицательной обратной связи по переменному току.  [14]

Световой эквивалент шума служит для оценки порога чувствительности фототранзистора .  [15]

Датчик света. Фототранзистор, фотодиод

При попадании света на фототранзистор его ток увеличивается, что позволяет использовать фоторанзисторы в качестве датчиков света, которые одновременно с преобразованием светового сигнала в электрический усиливают последний.

Основой фототранзистора служит полупроводниковый монокристалл, который заключают в прозрачный защитный корпус, либо в корпус с прозрачным окном. Прозрачность корпуса обеспечивает доступность базы фототранзистора для светового облучения, за счёт чего появляется возможность управлять прохождением электрического тока с помощью света.

При отстутствии падающего на базу света через фототранзистор протекает незначительный ток, который обычно не превышает десятков наноампер (нА). Такой ток называют темновым током. Кроме величины темнового тока фототранзисторы характеризуются интегральной чувствительностью — отношением фототока к величине падающего света.

Фототранзисторы могут иметь три или два вывода, в последнем случае используется только коллектор и эмиттер. Подключение двухвыводного фототранзистора похоже на включение обычного фотодиода, которые также достаточно часто используют в качестве основы для фотодатчиков у роботов.

Фотодиод представляет собой диод, в котором обеспечена возможность воздействия света на полупроводниковый переход. Воздействие света вызывает напряжение на выводах фотодиода или протекание тока в цепи, в которую включен фотодиод.

Условное обозначение фотодиода на схемах очень похоже на обозначение обычного диода с двумя направленными на него стрелками. Не стоит путать обозначение фотодиода с обозначением светодиода, у которого стрелки направлены от него.

В отличие от фототранзисторов, фотодиоды только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его. Кроме того, фототранзисторы обладают большей, чем фотодиоды, чувствительностью — порядка сотни миллиампер на люмен.

Фоторезисторы также применяются при построении датчиков света. Сопротивление фоторезистора уменьшается при воздествии на него света. Основным недостатком фоторезисторов является их достаточно большая инерционность, влияющая на скорость работы датчиков, в основе которых используется фоторезистор.

Важной характеристикой фототранзисторов и фотодиодов является диапазон спектра, в котором они имеют наибольшую чувствительность. Помимо фототранзисторов, работающих в видимом диапазоне световых волн, достаточно распространенными являются фототранзисторы инфракрасного диапазона (ИК-фототранзисторы).

40) Фоторезисторы. Фотодиоды. Фототранзисторы. Особенности применения. Характеристики.

Фотоэлектронные (фотоэлектрические) приборы предназначены для преобразования световой энергии в электрическую.

Все полупроводниковые фотоэлектрические приборы основаны на внутреннем фотоэффекте — возбуждении атомов и росте концентрации свободных носителей заряда под воздействием светового излучения. При этом в полупроводнике растет проводимость, а на p-n переходах появляется ЭДС.

К фотоэлектронным приборам относятся фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры.

Фоторезистор — это полупроводниковый фотоэлектрический прибор, сопротивление которого изменяется под действием светового излучения. На рис. 1 показана схема включения фоторезистора и его характеристики.

Рис.2. Схема включения фоторезистора (а), УГО (б), энергетическая (в) и вольт-амперная (г) характеристики фоторезистора.

Фоторезисторы, как и другие фотоэлектрические приборы, характеризуются световой характеристикой, т.е. зависимостью фототока , протекающего через прибор от светового потока . Она нелинейная и это является недостатком фоторезистора. ВАХ фоторезистора линейны, а их наклон зависит от величины светового потока.

Фоторезисторы могут работать и на переменном токе. Фоторезисторы являются самыми простыми и дешевыми фотоэлектрическими приборами.

Фотодиод — это полупроводниковый фотоэлектрический прибор, основанный на внутреннем фотоэффекте, содержащий один p-n переход и имеющий два вывода.

Фотодиоды могут работать в двух режимах: без внешнего источника электроэнергии (режим фотогенератора) и с внешним источником (режим фотопреобразователя). На рис. 2, а, б показаны схемы включения.

Излучающий диод (слева) должен быть включен в прямом направлении, а фотодиодв прямом (режим фотогенератора) или в обратном направлении (режим фотопреобразователя).

ВАХ фотодиода в темноте не отличаются от ВАХ p-n перехода (рис. 2 г), а при освещении опускается вниз. Режиму фотопреобразователя соответствуют участки в третьем квадранте, а режиму фотогенератора — в четвертом.

Фотодиоды имеют большее быстродействие, чем фоторезисторы (работоспособны при частоте 1 гГц и выше), но менее чувствительны.

С целью повышения чувствительности вместо фотодиодов применяют фототранзисторы.

Фототранзистор — фотоэлектронный прибор, имеющий трехслойную структуру, как обычный транзистор, в котором ток зависит от освещения базы. Схема включения Рис. 3. Схема включения фототранзистора показана на рис. 3. Они имеют линейную световую характеристику, а выходные ВАХ аналогичны ВАХ обычного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, но в качестве параметра вместо тока базы выступает световой поток. Чувствительность фототранзисторов достигает 1 А/лм. Параметры фототранзисторов существенно зависят от температуры.

41.Оптоволоконные датчики

Волоконно-оптические датчики (так же часто именующиеся оптические волоконные датчики) это оптоволоконные устройства для детектирования некоторых величин, обычно температуры или механического напряжения, но иногда так же смещения, вибраций, давления, ускорения, вращения (измеряется с помощью оптических гироскопов на основе эффекте Саньяка), и концентрации химических веществ. Общий принцип таких устройств в том, что свет от лазера (чаще всего одномодового волоконного лазера) или суперлюминесцентного оптического источника передается через оптическое волокно, испытывая слабое изменение своих параметров в волокне или в одной или нескольких брэгговских решетках, и затем достигает схемы детектирования, которая оценивает эти изменения.

волокно-оптические датчики обладают следующими преимуществами:

· Они состоят из электрически непроводящих материалов (не требуют электрических кабелей), что позволяет использовать их, например, в местах с высоким напряжением.

· Их можно безопасно использовать во взрывоопасной среде, потому, что нет риска возникновения электрической искры, даже в случае поломки.

· Они не подвержены электромагнитным помехам (EMI), даже вблизи разряда молнии, и сами по себе не электризуют другие устройства.

· Их материалы могут быть химически инертны, то есть не загрязняют окружающую среду, и не подвержены коррозии.

· Они имеют очень широкий диапазон рабочих температур (гораздо больше, чем у электронных устройств).

· Они имеют возможность мультиплексирования; несколько датчиков в одиночной волоконной линии может быть интегрировано с одним оптическим источником (см. ниже).

работа в жестких условиях, таких как зондирование в устройствах с высоким напряжением, или в СВЧ печах. Сенсоры на основе брэгговских решеток могут также быть использованы, например, для мониторинга условий, внутри крыльев самолетов, в ветровых турбинах, мостах, больших плотинах, нефтяных скважинах, и трубопроводах.

Фотодиод vs Фототранзистор

Знатоки, подскажите пожалуйста.
Занимаюсь астрономией, хочу сделать ночной фотодатчик света Луны. Он должен быть очень чувствительным и малошумящим.
Есть фотодиоды и фототранзисторы. У фотодиодов низкая чувствительность, но вроде как они очень стабильны. Если грамотно усилить сигнал, ими можно хоть свет от звезд мерить (если сфокусировать линзой).
У фототранзисторов очень высокая чувствительность (читал что в 200 раз больше чем у фотодиода), но стабильность у них маленькая (всякие разные темновые токи и т д). Ну и питание им нужно хорошо стабилизированное.

Это правда? Что лучше взять для высокочувствительных и высокостабильных схем?

Фототранзистор
столкнулся с тем что в деревне что я живу, в нигазинах, нет фототранзисторов, фотодиодов.

ИК светодиод и фототранзистор
Имеется фототранзистор v38238t и какой то ик светодиод, планируется это дело подключить к.

Где выпаять фототранзистор?
Нужен фототранзистор или фотодиод как датчик света для автоматической регулировки яркости.

фотодиод
Возник вопрос как подключить фотодиод к МК(мега16) через вход аналого-цифрового преобразователя.

Про охлаждение: я не пробовал.
Это было бы интересное исследование; ведь одновременно можно обеспечить термостабилизацию, что уменьшит всяческие дрейфы.
Но учтите, что на холодных поверхностях будет конденсироваться влага из воздуха. Получится нетривиальная задача, чтобы свет пропустить — а тепло и воздух — нет. Стеклом закрыть — не решение, оно будет запотевать.

В обсерваториях никогда не наблюдают через стекло. Телескоп всегда находится при той же температуре, что на улице (хоть бы даже был морозище). Иначе воздух начнет струиться и портить изображение.

Про импульсы: ФЭУ могут работать в непрерывном режиме.
Может быть для астрофотометрии выпускаются даже специальные, но мне не попадались.

Кстати, Вы имели в виду лавинный фотодиод? Вот такие? http://azymp.ru/catalogue/avalanche_photodyodes/

Сообщение от kiodx
Сообщение от kiodx

Ребят, с фотоэлементами надо еще учесть спектр, в котором элемент наиболее чувствителен. Многие кремниевые фотодиоды работают в ИК спектре — это надо тоже учесть. Если надо определять яркость свечения именно луны, а не ночного неба, то потребуется некий коллиматор. Хотя бы длинная трубка, черная изнутри. Коллиматор придется направлять непосредственно на луну. Вручную или автоматикой — это уже другой вопрос.

Фотодиод для таких целей предпочтительнее всякого другого прибора. ФЭУ — это отдельные фотоны регистрировать (например следить за яркостью далеких звезд), фототранзистор — скорее элемент для дискретной логики, хотя и он тоже может подойти. По шумам. у луны яркий свет, на вскидку ток в фотодиоде от лунного света будет на несколько порядков больше его темнового тока.

А коллиматор необходим чтобы исключить влияние света звезд. Если пофигу на свет звезд, то и фотодиод можно выбирать почти любой с нужным спектром. Т.к. темновой ток даже ширпотребных фотодиодов будет всяко меньше тока от света звезд, рассеяния света облаками, аэрозоля и т.п. Это уже проверено.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *