Cтраница 2
![]() |
Фотоэлектронное [ IMAGE ] Бесконтактное фотоэлектрон. [16] |
В исходном состоянии, например при Ф 0, ток, протекающий через фотодиод, не превышает значения тем-нового тока фотодиода. [17]
При повышении температуры изменяются физические константы материала базы, а также резко возрастают токи насыщения переходов Is ( темповой ток фотодиода), / эо и / ко, что приводит к изменению режима по постоянному току особенно у фототранзистора, включенного по схеме с разомкнутой базой. Так, темновой ток фотодиода возрастает с 5 - 10 мка при 20 С до 100 - 150 мка при 70 С, а темновой ток фототранзисторов с 50 - 100 мка при 20 С до 1 000 - 1 700 мка при 70 С. [18]
![]() |
Устройство фототранзистора ( а, схема включения ( б и вольтамперные характеристики ( в. [19] |
Схематическое устройство фототранзистора, схема включения и его вольтамперные характеристики вместе с нагрузочной линией представлены на рис. 12.10. Темновой ток фототранзистора значительно выше темного тока фотодиода. Он составляет несколько сотен микроампер. Объясняется это тем, что внешнее напряжение, подводимое к транзистору, частично оказывается приложенным к эмиттерному переходу, открывая его. По-существу, темновой ток фототранзистора представляет собой ток 1КЭО обычного транзистора. [20]
Электрическое взаимовлияние в значительной степени зависит от емкостной или индуктивной связи между сравнительно большим управляющим током привода и гораздо меньшим ( 106 раз) током фотодиода. Хотя электрическая связь также может измениться при масштабировании, тем не менее примем, что она постоянна, поскольку определяющий вклад в электрическую связь вносят такие факторы, как соединительные провода и электронные цепи, которые масштабированию не подлежат. [21]
Для повышения быстродействия можно добавить резистор с базы на эмиттер; однако это дает пороговый эффект, поскольку фототранзистор не переходит в состояние проводимости до тех пор, пока ток фотодиода не достигнет величины, достаточной для получения напряжения ивэ на внешнем базовом резисторе, В цифровых схемах порог может оказаться полезным, но в аналоговых приводит к нежелательной нелинейности. [22]
![]() |
Схемное обозначение фототранзистора.| Схема замещения составного фототранзистора.| Простейшие фотодатчики.| Схема замещения фототранзистора. [23] |
Принцип действия фототранзистора хорошо виден из схемы его замещения. Ток фотодиода является базовым током транзистора, который управляет его коллекторным током. Решение же вопроса о том, нужно подключить к схеме вывод базы фототранзистора или оставить его неподключенным, зависит от выбранной схемы измерения. Фототранзисторы, у которых базовый электрод вообще не выведен, иногда называют двойным фотодиодом. [24]
![]() |
Схемы включения фототранзистора. [25] |
Биполярный фототранзистор подобен обычному биполярному транзистору ( см. § 13), между выводами коллектора и базы которого включен фотодиод. Таким образом, ток фотодиода оказывается током базы фототранзистора и создает усиленный в п раз ток р цепи коллектора. Если на фототранзистор подается только электрический сигнал, его параметры почти не отличаются от параметров обычного транзистора. [26]
![]() |
Внутренний фотоэффект в р-п переходе. [27] |
Качество фотодиода определяется прежде всего эффективностью управления фототоком с помощью излучения. Именно оптическое управление током фотодиода определяет особенности его режимов работы. Сравним с этих позиций принцип действия обычного ( выпрямительного) диода и фотодиода. [28]
![]() |
Схема включения фотодиода.| Характеристики фотодиода. [29] |
При полном затемнении ( Ф 0) через фотодиод протекает темновой ток, который равен сумме тока утечки и обратного тока насыщения р - - перехода. С ростом светового потока ток фотодиода увеличивается. В рабочей области вольт-амперных характеристик ток фотодиода практически полностью не зависит от приложенного-напряжения, что является характерной особенностью рабочей области вольт-амперных характеристик. Такой режим наступает при обратных напряжениях на диоде порядка 1 В. [30]