Vad är skillnaden mellan LDR och en fototransistor?

Tack för A2A ...

Ljusberoende motstånd (LDR)

När den utsätts för ljusenergi kommer en fotoledande ljussensor att ändra sin fysiska egenskap. Photo Resistor är en vanlig typ av fotoledande anordning. Fotomotstånd är en halvledaranordning som använder ljusenergi för att styra flödet av elektroner och därmed strömmen i dem.

Den vanligaste typen av fotoledande celler är en ljusberoende motstånd eller LDR. Som namnet antyder är en ljusberoende motstånd en halvledaranordning som ändrar sitt elektriska motstånd beroende på närvaron av ljus. Ett ljusberoende motstånd ändrar sitt elektriska motstånd från ett högt värde på flera tusen ohm i mörkret till bara några hundra ohm när ljus inträffar på det genom att skapa elektronhålspar i materialet.

Det vanligaste materialet som används för att tillverka ett ljusberoende motstånd är kadmiumsulfid (CdS). Andra material som blysulfid (PbS), indiumantimonid (InSb) eller blyselenid (PbSe) kan också användas som halvledarsubstrat.

Kadmiumsulfid används i fotomotstånd som är känsliga för nära infrarött och synligt ljus. Anledningen till att den används är på grund av att den liknar den spektrala svarskurvan med det mänskliga ögat. Den kan styras av en enkel ljuskälla som ett blixtljus och den högsta känsliga våglängden för kadmiumsulfidmaterial är cirka 560 nm till 600 nm i det synliga spektralområdet.

Kadmiumsulfid avsätts som ett trådmönster på en isolator i form av en sicksacklinje som visas nedan.

Anledningen till sicksackvägen är att öka mörk motstånd och därför minska den mörka strömmen. Denna cell är inkapslad i ett glas för att skydda substratet från kontaminering.

Symbolen för fotomotstånd visas nedan.

Den mest populära typen av fotoledande cell är ORP12 kadmiumsulfid fotoledande cell.

Egenskaperna hos ORP12-typen av fotoledarceller är som följer: toppspektralsvaret är 610 nm, mörkt motstånd är 10 MΩ och motståndet när det tänds är 100 Ω.

Fototransistor

Förutom att göra fotokopplingsenheter från dioder är det möjligt att konstruera en ljussensor från transistorer. Figurativt är en fototransistor i grunden en kombination av en fotodiod och en förstärkningstransistor.

Representationen av en fototransistor med fotodiod och en transistor visas nedan.

Symbolen för fototransistor visas nedan.

I en fototransistor fungerar kollektor-baskorsningen som en fotodiod. Kollektor-baskorsningen är omvänd förspänd och utsätter den för en ljuskälla. Strömmen vid denna korsning förstärks av normal transistorverkan och därför är kollektorströmmen stor.

Funktionsprincip

Funktionen för en fototransistor liknar den för en fotodiod. Ytterligare fördelar är att de kan ge stor kollektorström och känslig än fotodioder. Strömmarna i en fototransistor är 50 till 100 gånger större än för en fotodiod. Genom att ansluta en fotodiod mellan kollektorn och basterminalerna på en normal transistor kan den omvandlas till en fototransistor.

Fototransistoregenskaper

Fototransistorer är i grunden NPN-transistorer med sin stora basterminal elektriskt isolerad eller fristående. För att kontrollera känsligheten tillåter vissa fototransistorer basanslutning. Om en basanslutning används genereras en basström när fotonerna träffar ytan och får en kollektor att sända ut ström.

För att uppnå omvänd förspänning vid kollektor-baskorsningen har kollektorn en högre potential med avseende på emittern. I frånvaro av ljus strömmar en liten mängd normal läckström. I närvaro av ljus på basterminalen ökar antalet elektronhålspar i denna region och den producerade strömmen förstärks av transistordriften.

Förhållandet mellan ljusintensitet, ström och utspänning visas nedan.

Ljusavkänning med hjälp av fototransistor

En enkel krets som används för att känna av ljus som involverar en fototransistor visas nedan.

Känsligheten hos en fototransistor är beroende av transistorns likströmsförstärkning. Följaktligen kan den totala känsligheten, som är en funktion av kollektorströmmen, styras av motståndet mellan emitter och bas.

För applikationer med hög känslighet, som optokopplare, används en Darlington Photo Transistor. Det kallas vanligtvis en Photo Darlington Transistor och använder en andra bipolär NPN-korsningstransistor. Denna andra transistor kommer att ge ytterligare förstärkning.

Kretsen för en fototransistor med den andra transistorn visas nedan.

Symbolen för en Photo Darlington Transistor visas nedan.

En Photo Darlington Transistor består av en fototransistor vars emitterutgång är kopplad till basterminalen på en andra större NPN-transistor. En Darlington-enhet är en mycket känslig detektor eftersom den totala strömförstärkningen är resultatet av individuella strömförstärkningar.

Källa: - Ljussensor med LDR, fotodiod och fototransistor

Lämna en kommentar