1
Р у б р и к у ведет
I
М . П у т ы р с к и й
I
Ф о то тр а н зи с то р ы
'
В качестве фотоприемников применя-
ются транзисторные структуры. Про-
I
стейший фототранзистор
(рис.
15а)
i
имеет два
р п
перехода: эмиттерный
и коллекторный. Фототранзистор мож-
'
но рассматривать как комби нацию фо-
j
тодиода и транзистора. Его характе-
!
ристики аналогичны характеристикам
фотодиода, но соответствующие токи
оказываются усиленными, поэтому
масштаб по оси токов увеличен в со-
;
отвотствующоо число раз
(рис.
156).
:
Напряжение питания на транзис-
|
юр подают так же, как и на обычный
:
биполярный транзистор, т.е. змиттер-
ный переход смещают в прямом на-
правлении, а коллекторный - в обрат-
ном
(рис.
15в). Часто применяют вклю-
чение, коща напряжение прикладыва
ется только между коллектором и
эмиттером, а вывод базы остается ото -
рванным
(рис.
15г). Такое включение
называется включением с плавающей
I
базой и характерно только для фото-
фанзисторов. При включении с пла-
вающей базой фототранзистор всегда
находится в активном режиме, однако
I
при Ф
0
1
дотекающий через него ток
невелик.
|
Этот гомновой ток коллектора
транзистора обозначают l3m
(прим.
Для
!
ф оготранзисторов принята следую-
щая система обозначений: верхний
индекс характеризует схему включе
ния, нижний
электрод, в цепи кото
рою измеряется или напряжение. В
!
нашем случае в схеме включения с
|
общим эмиттером (э) в отличие от схе-
j
мы с общей базой (б) ток измеряется
|
в цепи коллектора (к)).
' '
Конструктивно ф ототранзистор
!■
выполнен так, что световой поток об
мучает область базы. В розулы ате соб
,
ствспнот о пот лощения энергии в ной
I
генерируются электронно-дырочные
|
пары. Неосновные носители заряда в
I
базе (дырки) диффундируют к коллек-
торному переходу и перебрасывают-
ся электрическим полем перехода в
S
0 1
I
КАФЕДРА
\
D л и
O z J j i
э
коллектор, увеличивая ток последне-
го. Этот процесс аналогичен процессу
в фотодиоде. Если база разомкнута,
то основные носители заряда (элект-
роны), образовавшиеся в результате
облучения, не могут покинуть базу и
накапливаться в ней. Объемный заряд
этих электронов снижает потенциаль-
ный барьер эмиттерного перехода, в
результате чего увеличивается диф -
ф узионное движение ды рок через
змиттерный переход. Инжектирован-
ные дырки, попав в базу, движутся, как
и в обычном транзисторе, к коллектор-
ному переходу и, переходя в область
коллектора, увеличивают его ток. Та-
ким образом, носители заряда, гене-
рируемые в результате облучения све-
том, непосредственно .участвуют в со
здании фототока.
Такие же процессы наблюдаются
и при подаче тока от внешнего источ-
ника в цепь базы. В этом случае тем-
новой ток при Ф = 0 определяется то-
ком базы, т.е. появляется дополнитель-
ная возможность управлять током фо-
тотранзистора. Выбором соответству-
ющего темпового тока удается обес
почить оптимальный режим усиления
слабых световых сигналов, а также
суммирование их с электрическими
сигналами.
Уравнение фртотранзистора полу-
чим, используя уравнение биполярно-
го транзисторач включенного по схе-
ме с ОБ. Очевидно, что если ток эмит-
ю ра задан и через коллекторный пе-
JJ
Д >
Л J J J JS ЩІ
(Окончание. Начало в №7-10/2004-
реход протекает обратный (темповой)
гок 16тк - 1кьо, го фототок I6
увеличи
вает обратный г ок. В этом случае урав
ненио токов фототранзисторов имеет
вид
I*
=ф,16 + 16
-И6,
общ
21 э
ф
В схеме с ОЭ, по которой*т>бычно
включают фототранзистор, задается
ток базы 1э6 - 1ээ - 1эк. Тогда уравнение
для схемы с общим эмиттером запи
шется в виде
ш
эггоот
I3
h
общи '
21
бС3
,
^ .
1 1
:
^
общо
общ
J г
1
61(
(
2
;
'
>
|Э06ЩК = h 2! 6/1 ~ h 21 б^общб + |6m/1 - h ?1 6 +
+IT/1
фк
21 6’
Преобразуя его, получим
б+ |бГ(
. б. (3)
или, учитывая, что
К,,---
h
2
irA
1
'Л , J:
1
/(
1
о):
( 1 1
h2, ,) |6.к - ' V
перепишем (3);
1
Э
- h i
3
общ к
21 :> общ б
Так как h„
'V O
з) І(ІФк (4)
■г, э Достигает нескольких
десятков - сотен единиц, то фототок
фотодиода 1бфк увеличивается в соот
ветствующео число раз. При включе
нии со свободной базой I3
6 - 0 урав
пение (4) примет вид
l3s
. I3
т(1 -т- Ь.
) IT . (4)
общ к
ік
'
21
о'
'
'
Основные характеристики и
па-
раметры фототранзистора
1. Вольт-амперныс характеристики
напоминают выходные характерно й
ки биполярного транзистора в схеме с
ОЭ (рис. 156),
только ттарамет ром слу
жит но ток базы L а световой поток Ф
б’
или фототок Iе
(при lo
const).
а)
а)
Рис.
15.
Обозначение фототранзистора (а); вольт-амперныс (выходные) ха
рактеристики (б); схемы вклю чения с подключенной базой (в) и со свободной
базой (г)
и !v;>0()/.
і Родиоііюбгю
іи
предыдущая страница 9 Радиолюбитель 2004-11-12 читать онлайн следующая страница 11 Радиолюбитель 2004-11-12 читать онлайн Домой Выключить/включить текст