Фототранзистор.

П о отношению к фотодиоду, фототранзистор обладает большей чувствительностью. Фототранзистор представляет собой транзистор, в корпусе которого делается прозрачное окно для того, чтобы световой поток воздействовал на базу. Схема включения фототранзистора “p-n-p” со свободной базой показана на рисунке: Как и у оюычного транзистора, у фоторанзистора на эммитерный переход подаётся прямое положительное напряжение, а на коллекторный обратное, отрицательное. Фотоны вызывают в базе генерацию носителей зарядов, которые дифундируют к коллекторному переходу, где происходит их разделение. Дырки, под действием коллекторного поля переходят из базы в коллектор и ток коллектора увеличивается, а электроны остаются в базе и повышают прямое напряжение эммитерного перехода, что усиливает инжекцию дырок в эммитерном переходе, за счёт этого дополнительно увеличивается ток коллектора, т.е. происходит усиление. Интегральная чувствительность у фототранзистора в десятки раз больше, чем у фотодиода. Фототранзистор со свободной юазой имеет низкую температурную стабильность. Чтобы устранить этот недостаток применяют специальные схемы термостабилизации, которые подключают к базе. Выходные характеристики I_к=f(u_кэ),Ф=const. Эти характеристики аналогичны характеристикам биполярных транзисторов включённых по схеме с общим эммитером, за исключением Ф=const. Кроме биполярных фототранзисторов, существуют фотополевые транзисторы и фотооднопереходные транзисторы.

Фототиристоры.

М огут управляться световым потоком, аналогично, как тиристоры управляются токами. Структура фототиристора имеет следующий вид: При воздействии светового потока, в области Р1 образуются пары электрон-дырки, которые дифундируют к переходам. Электроны, попадая в область перехода П2, находящуюся под обратным напряжением, уменьшают её сопротивление, за счёт этого происходит перераспределение напряжения. Напряжение на переходе П2 уменьшается, а на переходах П1 и П3 увеличивается, в результате повышается инжекция в переходах П1 и П3, а переходе П2, за счёт инжектированных носителей, сопротивление снова уменьшится и снова происходит перераспределение напряжения на переходах, ток лавинообразно возрастает. Чем больше световой поток, тем быстрее фототиристор переходит из закрытого состояния в открытое. ВАХ: Видно, что величина напряжения, при которой открывается тиристор в большей степени зависит от светового потока. Применяются тиристоры в качестве безконтактных переключающих ключей, для включения больших мощностей и напряжений. Достоинства: 1)Малая потребляемая мощность во включённом состоянии, 2)Малые габариты, 3)Отсутсвие искрения, 4)Малое время включения (доли секунды).

Ф₅>Ф₄>Ф₃>Ф₂>Ф₁.

Оптрон (vu).

Это полупроводниковы прибор, в котором констуктивно объединяются источник и приёмник излучения и между которым иосуществляется оптическая связь. Если оптрон имеет только 1 приёмник и 1 излучатель, то его называют оптопарой или элементарным оптроном. На входе и выходе оптрона имеются электирические сигналы, а связь между входом и выходом осуществляется с помощью светового сигнала. Цепь излучателя является управляющей, а цепь фотоприёмника управляемой. Достоинства: 1)Отсутствие электрической связи между входом и выходом, отсутствие обратной связи, 2)Широкая полоса пропускания частоты колебаний, что позволяет передать сигнал от 0 до 10¹⁴Гц, 3)Возможность управлять выходными сигналами путём воздействия на оптическую связь, 4)Высокая помехозащищённость оптического канала, т.е не восприимчивость канала к воздействию внешних электрических полей, 5)Возможность совмещения оптронов в РЭА с другими полупроводниковыми приборами и микросхемами. Недостатки: 1)Относительно большая потребляемая мощность из-за двойного преобразования энергии, причём КПД этих преобразований не большое, 2)Не высокая температурная стабильность и радиационная стойкость, 3)Заметное “старение” т.е. ухудшение параметров в течении времени эксплуатации, 4)Сравнительно высокий уровень собственных шумов, 5)Применение гибридной технологии вместо более совершенной планарной технологии. Но эти недостатки устраняются в результате развития опто-электронной техники. Констукционно в оптронах излучатель и приёмник излучения помещяются в 1 корпусе и заливаются специальным оптическим клеем.