Вопрос. 64. Фототранзисторы

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.

Вопрос 65. Фототиристоры

Фототиристор - фотоэлектронный прибор, имеющий четырехслойную структуру, как обычный тиристор, но управляемый световыми импульсами. При освещении тиристора он включается.Конструктивно Ф. представляет собой светочувствительный монокристалл с р–n–р–n-cтруктурой, обычно из кремния, расположенный на медном основании и закрытый герметичной крышкой с прозрачным для света окном. Наибольшее распространение получили конструкции с освещаемым n-эмиттером и с освещаемой р-базой.Пригодные для управления Ф. источники излучения – электрические лампы накаливания, импульсные газоразрядные лампы, светоизлучательные диоды, квантовые генераторы и др. Величина светового потока, необходимого для перевода Ф. в состояние с высокой проводимостью, характеризует чувствительность прибора; она определяется спектральным составом излучения, коэффициентом отражения и поглощения монокристалла, а также заданными значениями электрических параметров Ф.: напряжением переключения, скоростью нарастания прямого напряжения и т.д.Современные Ф. изготовляют на токи от нескольких мА до 500 а и напряжения от нескольких десятков в до 3 кв. Мощность управляющего светового излучения (при длине волны 0,9 мкм) порядка 1–102 мвт. Ф. находят применение в различных устройствах автоматического управления и защиты, а также в мощных высоковольтных преобразовательных устройствах.

Вопрос. 66. Оптроны

Оптопара (оптрон) — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод, в ранних изделиях — миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и как правило объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.

Классификация

По степени интеграции

• оптопары (или элементарные оптроны) — состоящие из двух и более элементов (в т. ч. собранные в одном корпусе)

• оптоэлектронные интегральные схемы, содержащие одну или несколько оптопар (с дополнительными компонентами, например, усилителями, или без них).

По типу оптического канала

• с открытым оптическим каналом

• с закрытым оптическим каналом

По типу фотоприёмника

• с фоторезистором (резисторные оптопары)

• с фотодиодом

• с биполярным (обычным или составным) фототранзистором

• с фотогальваническим генератором (солнечной батарейкой); такие оптроны обычно снабжаются обычным полевым транзистором затвором которого управляет фотогальванический генератор.

• с фототиристором или фотосимистором.

Оптроны с полевым транзистором или фотосимистором иногда именуют оптореле или твердотельным реле.

В настоящее время в оптоэлектронике можно выделить два направления.

• Электронно-оптическое, основанное на принципе фотоэлектрического преобразования, реализуемого в твердом теле внутренним фотоэффектом и электролюминесценцией.

• Оптическое, основанное на тонких эффектах взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением и использующее лазерную технику, голографию, фотохимию и т.д.