Mis on fototransistor?

Fototransistor on elektrooniline lülitus- ja vooluvõimenduskomponent, mille toimimine sõltub valguse kokkupuutest. Fototransistoril on paljastatud põhiosa osad, mis valgusega kokku puutudes aktiveerivad pigem komponendi kui tavalistes näidetes kasutatava elektrivoolu. Nagu enamiku tavaliste transistoride puhul, sõltub ka fototransistori tööpiirkond baassisendist. See tähendab, et transistoride töövahemikku saab juhtida rakendatud valguse intensiivsusega. Komponenti kasutatakse tavaliselt sellistes seadmetes nagu optilised kaugjuhtimispuldid, valgusimpulsi loendurid ja valguse mõõtmise arvestid.

Bipolaarsed transistorid on elektrooniliste pooljuhtkomponentide üks sagedamini kasutatavaid vorme. Tavaliselt kollektorist, emitterist ja baasosadest koosnev tavaline transistor jääb passiivseks, kuni saab oma baassisendile sobiva elektriimpulsi. See sisend lülitab transistori sisse ja võimaldab voolu läbi komponendi kollektori/emitteri sektsiooni. Transistor selle voolu juhtimise või edastamise ulatus sõltub baasvoolu suurusest või amplituudist. Fototransistor töötab täpselt samamoodi, välja arvatud see, et see aktiveerib selle alusele langeva valguse.

Kõik transistorid ja enamik pooljuhtkomponente on valgustundlikud. Fototransistor on selle omaduse kasutamiseks optimeeritud. Nendel komponentidel on läbipaistvad alusosad, mis võimaldavad takistusteta valguse kogumist ja enamikul juhtudel puudub neil üldse alusjuhe. Need, kellel on baasjuhe, kasutavad seda pigem kallutamiseks või voolu juhtimiseks kui aktiveerimiseks. Peale nende erinevuste on see ehituselt ja rakenduselt identne oma tavapäraste õdede-vendadega.

Esimesed fototransistorid kasutasid oma ehituses üksikuid pooljuhtmaterjale, nagu germaanium ja silikoon. Kaasaegsed komponendid kasutavad mitut erinevat materjaliühendust, sealhulgas galliumi ja arseniidi, mis annavad komponentidele palju kõrgema tõhususe. Transistori füüsiline struktuur on samuti optimeeritud, et võimaldada maksimaalset valgussäritust. Tavaliselt hõlmab see komponentide kontaktide paigutamist nihkesse konfiguratsiooni, et vältida valguse langemist alusele.

Fototransistori töövahemik sõltub ka baassisendist, st komponendi juhtivuse ulatust saab reguleerida, muutes sellega kokkupuutuva valguse intensiivsust. See muudab fototransistori ideaalseks valgusmõõteriistade, näiteks fotograafide valgusmõõturite jaoks. Paljud optilised kaugjuhtimispuldid kasutavad seda omadust ka selleks, et süsteem saaks edastada mitmesuguseid juhiseid. Valgusimpulsse kasutavad loendurid kasutavad oma vooluringides ka fototransistore, nagu ka mitut tüüpi päeva-/öölülitid. Infrapuna-fototransistorit kasutatakse sageli ka valgusest sõltuvates läheduslülitites, näiteks ukse sulgemisandurites ja liikumisandurites.