82416 Laboratorium Elektroniki cz I 3

122

• sprawność ą zawierająca się w granicach od 3 do 15%

(6.21)

gdzie: Pwy - moc ogniwa [W],

E - natężenie promieniowania [W/m²},

A - powierzchnia fotoogniwa;

• czułość prądowa S|.

6.2.8. Fototranzystory

Fototranzystorem nazywamy odpowiednio zmodyfikowaną strukturę tranzystora bipolarnego. Modyfikacja polega na umożliwieniu, dzięki odpowiedniej konstrukcji, oświetlenia jednego z obszarów bazy, emitera lub kolektora. Możliwa jest praca tego przyrządu na zasadzie fotodiody lub fotoogniwa. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest oświetlenie złącza kolektor-baza oraz układ pracy wspólnego emitera. Końcówka bazy może być wyprowadzona na zewnątrz lub nie - z tym że bardziej uniwersalnym elementem jest ten z wyprowadzoną końcówką.

Promieniowanie świetlne oddziaływające na złącze kolektor-baza powoduje generację nośników nadmiarowych, które podobnie jak w fotodiodzie tworzą fotoprąd dodający się do prądu płynącego przez spolaryzowane w kierunku zaporowym to właśnie złącze kolektor-baza. Gdy brak wyprowadzenia końcówki bazy oraz brak oświetlenia, to przez to złącze płynie prąd zerowy Iceo, który pełni rolę prądu ciemnego. Wzmocnienie prądowe w tej sytuacji będzie równe wzmocnieniu prądowemu tranzystora w układzie wspólnego emitera, a więc G_p = p. Zawiera się ono w granicach od 200 do 600. Wyrażenie na prąd kolektora ma następującą postać:

(6.22)

lc = POceo + If)

Charakterystyki wyjściowe lc = f(UcE) przedstawiono na rys. 6.10, gdzie parametrem jest oczywiście natężenie oświetlenia E. Oczywiście charakterystyki fototranzystora mają charakter widmowy, analogicznie do fotodiod. Produkowane są również fototranzystory w układzie Darlingtona. W porównaniu z fotodiodą właściwości fototranzystora są następujące:

•    dużo większa czułość;

•    dużo większy prąd ciemny (p-krotnie);

powered

123

Mi si

. znacznie większa bezwładność - częstotliwość graniczna nie prz&MsMt^SS-ii a w przypadku układów Darlingtona 30 kHz;

, większa zależność wszystkich parametrów od temperatury.

\

\

Rys. 6.10. Rodzina charakterystyk wyjściowych l_c = f(Uce) fototranzystora. Parametrem jest natężenie promieniowania

I_r fmAl 1

6.2.9. Fototyrystory (LASCR)

Fototyrystorem nazywamy odpowiednio zmodyfikowaną strukturę tyrystora, tak aby umożliwić oświetlenie złącza pomiędzy obu wewnętrznymi bazami. Podstawową cechą fototyrystorów jest, podobnie jak u zwykłych tyrystorów, dwustanowość charakterystyki prądowo-napięciowej. Energia fotonów generujących nośniki nadmiarowe w złączu p-n pomiędzy wewnętrznymi bazami tyrystora powoduje włączenie go i przejście ze stabilnego stanu odcięcia od stabilnego stanu przewodzenia. W celu wyłączenia fototyrystora należy wyłączyć napięcie anoda-katoda. Do przełączenia fototyrystora potrzeba tym mniejszego natężenia strumienia fotonów, im większym napięciem spolaryzowany jest obwód anoda-katoda. Charakterystyki prądowo-napięciowe przedstawiono na rys. 6.11. Wzmocnienie prądu fotoelektrycznego w fo-