સરળ અને અસરકારક યોજનાઓની પસંદગી. ઘરે ફોટો રિલે કેવી રીતે બનાવવો - ટ્રાંઝિસ્ટરમાંથી જાતે ફોટો સેન્સર બનાવવાનો સૌથી સહેલો રસ્તો

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરઆંતરિક રીતે એમ્પ્લીફાઇડ સોલિડ-સ્ટેટ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ એનાલોગ અથવા ડિજિટલ સિગ્નલ પ્રદાન કરવા માટે થાય છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સનો ઉપયોગ લગભગ તમામમાં થાય છે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, જેનું કાર્ય, એક અથવા બીજી રીતે, પ્રકાશ પર આધાર રાખે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્મોક ડિટેક્ટર, લેસર રડાર, રિમોટ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ માત્ર સામાન્ય લાઇટિંગને જ નહીં, પણ ઇન્ફ્રારેડ અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગને પણ પ્રતિસાદ આપવા સક્ષમ છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ વધુ સંવેદનશીલ હોય છે અને ફોટોડાયોડ્સ કરતાં વધુ વર્તમાન પેદા કરે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ડિઝાઇન

જેમ તમે જાણો છો, ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટર છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ સામાન્ય રીતે દ્વિધ્રુવી NPN પ્રકારનાં ઉપકરણો હોય છે.

પરંપરાગત દ્વિધ્રુવી ટ્રાન્ઝિસ્ટર પ્રકાશ પ્રત્યે તદ્દન સંવેદનશીલ હોવા છતાં, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ પ્રકાશ સ્ત્રોત સાથે વધુ સ્પષ્ટ કામગીરી માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે. પરંપરાગત ટ્રાન્ઝિસ્ટરની તુલનામાં તેમની પાસે મોટો આધાર અને કલેક્ટર વિસ્તાર છે. એક નિયમ તરીકે, તેઓ પ્રકાશ માટે પારદર્શક વિંડો સાથે અપારદર્શક શ્યામ શરીર ધરાવે છે.

મોટાભાગના ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ સેમિકન્ડક્ટર સિંગલ ક્રિસ્ટલ (સિલિકોન, જર્મેનિયમ)માંથી બનાવવામાં આવે છે, જો કે ત્યાં ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ જટિલ પ્રકારની સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીના આધારે બનાવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ગેલિયમ આર્સેનાઇડ.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની કામગીરીનો સિદ્ધાંત

સામાન્ય ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં કલેક્ટર, એમિટર અને બેઝ હોય છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની કામગીરીમાં, સામાન્ય રીતે બેઝ ટર્મિનલ ડિસ્કનેક્ટ રહે છે કારણ કે પ્રકાશ વિદ્યુત સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરે છે જે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરમાંથી પ્રવાહ વહેવા દે છે.

જ્યારે આધાર બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું કલેક્ટર જંકશન રિવર્સ બાયસ્ડ હોય છે, અને એમિટર જંકશન ફોરવર્ડ બાયસ્ડ હોય છે. જ્યાં સુધી પ્રકાશ આધારને હિટ ન કરે ત્યાં સુધી ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર નિષ્ક્રિય રહે છે. પ્રકાશ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને સક્રિય કરે છે, ઇલેક્ટ્રોન અને વહન છિદ્રો ઉત્પન્ન કરે છે - ચાર્જ કેરિયર્સ, પરિણામે કલેક્ટર - ઉત્સર્જક દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ગેઇન

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની ઓપરેટિંગ રેન્જ સીધી તેના પ્રકાશની તીવ્રતા પર આધારિત છે, કારણ કે આધારની સકારાત્મક સંભાવના આના પર નિર્ભર છે.

ઘટના ફોટોનમાંથી બેઝ કરંટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ગેઇન સાથે એમ્પ્લીફાઇડ થાય છે જે કેટલાંક સોથી હજાર એકમોમાં બદલાય છે. એ નોંધવું જોઇએ કે 50 થી 100 ના ગેઇન સાથે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ફોટોોડિઓડ કરતાં વધુ સંવેદનશીલ છે.

ડાર્લિંગ્ટન ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને વધારાના સિગ્નલ એમ્પ્લીફિકેશન પ્રદાન કરી શકાય છે. ડાર્લિંગ્ટન ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર એ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર છે જેનું આઉટપુટ (એમિટર) બીજા બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પાયા સાથે જોડાયેલ છે. ડાર્લિંગ્ટન ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની યોજનાકીય રજૂઆત:

આ નીચા પ્રકાશ સ્તરે ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા માટે પરવાનગી આપે છે, કારણ કે તે બે ટ્રાન્ઝિસ્ટરની સમાન વાસ્તવિક લાભ આપે છે. બે એમ્પ્લીફિકેશન સ્ટેજ 100,000 સુધીનો ગેઇન બનાવી શકે છે. જો કે, તે ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે કે ડાર્લિંગ્ટન ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર પરંપરાગત ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની તુલનામાં ધીમી પ્રતિક્રિયા ધરાવે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને કનેક્ટ કરવા માટે મૂળભૂત સર્કિટ

સામાન્ય ઉત્સર્જક એમ્પ્લીફાયર સર્કિટ

IN આ કિસ્સામાંઆઉટપુટ સિગ્નલ જનરેટ થાય છે, જે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર પ્રકાશિત થાય તે ક્ષણે ઉચ્ચ સ્થિતિમાંથી નીચી સ્થિતિમાં સંક્રમણ થાય છે.

આ સર્કિટ પાવર સપ્લાય અને ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરના કલેક્ટર વચ્ચેના રેઝિસ્ટરને કનેક્ટ કરીને મેળવવામાં આવે છે. કલેક્ટરમાંથી આઉટપુટ વોલ્ટેજ દૂર કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય કલેક્ટર એમ્પ્લીફાયર સર્કિટ

સામાન્ય-કલેક્ટર એમ્પ્લીફાયર એક આઉટપુટ સિગ્નલ જનરેટ કરે છે જે, જ્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને પ્રકાશિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે નીચી સ્થિતિમાંથી ઉચ્ચ સ્થિતિમાં સંક્રમણ થાય છે.

સર્કિટ એમીટર અને પાવર સપ્લાય (ગ્રાઉન્ડ) ના નકારાત્મક વચ્ચેના રેઝિસ્ટરને કનેક્ટ કરીને બનાવવામાં આવે છે. આઉટપુટ સિગ્નલ એમીટરમાંથી લેવામાં આવે છે.

બંને કિસ્સાઓમાં, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનો ઉપયોગ બે મોડમાં થઈ શકે છે, સક્રિય મોડ અને સ્વિચિંગ મોડ.

• સક્રિય મોડમાં કામગીરીનો અર્થ એ છે કે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર તેના પ્રકાશની ડિગ્રીના પ્રમાણસર આઉટપુટ સિગ્નલ જનરેટ કરે છે. જ્યારે પ્રકાશની માત્રા ચોક્કસ સ્તરથી વધી જાય છે, ત્યારે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર સંતૃપ્ત થાય છે અને આઉટપુટ સિગ્નલ હવે વધશે નહીં, પ્રકાશમાં વધુ વધારા સાથે પણ. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની કામગીરીનો આ મોડ એવા ઉપકરણોમાં ઉપયોગી છે જ્યાં સરખામણી માટે બે પ્રકાશ થ્રેશોલ્ડ વચ્ચે તફાવત કરવો જરૂરી છે.
• સ્વિચિંગ મોડમાં કામ કરવાનો અર્થ એ છે કે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર તેના પ્રકાશના પ્રતિભાવમાં "ઓફ" (કટઓફ) અથવા ચાલુ (સંતૃપ્ત) હશે. જ્યારે તમારે ડિજિટલ આઉટપુટ સિગ્નલ મેળવવાની જરૂર હોય ત્યારે આ મોડ ઉપયોગી છે.

એમ્પ્લીફાયર સર્કિટમાં લોડ રેઝિસ્ટરના પ્રતિકારને બદલીને, તમે બે ઓપરેટિંગ મોડમાંથી એક પસંદ કરી શકો છો. જરૂરી રેઝિસ્ટર મૂલ્ય નીચેના સમીકરણોનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે:

• સક્રિય મોડ: Vcc> R x I
• મોડ સ્વીચ: Vcc

સ્વિચિંગ મોડ ઑપરેશન માટે, સામાન્ય રીતે 5 kOhm અથવા તેથી વધુ પ્રતિકાર ધરાવતા રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ થાય છે. સ્વિચિંગ મોડમાં ઉચ્ચ સ્તરનું આઉટપુટ વોલ્ટેજ (લોગ.1) સપ્લાય વોલ્ટેજ જેટલું હશે. નીચા સ્તરનું આઉટપુટ (log.0) 0.8 વોલ્ટથી વધુ ન હોવું જોઈએ.

વિવિધ સેમિકન્ડક્ટર રેડિયેશન રીસીવરો (ફોટોરેસિસ્ટર, ફોટોોડિયોડ્સ, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ, ફોટોથાઇરિસ્ટોર્સ) નું સંચાલન આંતરિક ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરના ઉપયોગ પર આધારિત છે, જેમાં એ હકીકતનો સમાવેશ થાય છે કે રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ, ચાર્જ કેરિયર્સની જોડી - ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રો - ઉત્પન્ન થાય છે. સેમિકન્ડક્ટર્સમાં. આ વધારાના વાહકો વિદ્યુત વાહકતા વધારે છે. ફોટોનની ક્રિયાને લીધે આ વધારાની વાહકતાને ફોટોકન્ડક્ટિવિટી કહેવામાં આવે છે. ધાતુઓમાં, ફોટોકન્ડક્ટિવિટીની ઘટના વ્યવહારીક રીતે ગેરહાજર છે, કારણ કે તેમના વહન ઇલેક્ટ્રોનની સાંદ્રતા પ્રચંડ છે (આશરે 1022 સેમી -3) અને રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ નોંધપાત્ર રીતે વધી શકતી નથી. કેટલાક ઉપકરણોમાં, ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોના ફોટોજનરેશનને કારણે, એક emf ઉદભવે છે, જેને સામાન્ય રીતે ફોટો-emf કહેવામાં આવે છે, અને પછી આ ઉપકરણો વર્તમાન સ્ત્રોત તરીકે કામ કરે છે. અને સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોના પુનઃસંયોજનના પરિણામે, ફોટોન રચાય છે, અને ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો રેડિયેશન સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર એ ફોટોસેન્સિટિવ સેમિકન્ડક્ટર રેડિયેશન રીસીવર છે, જે ટ્રાન્ઝિસ્ટર જેવું જ છે અને આંતરિક સિગ્નલ એમ્પ્લીફિકેશન પૂરું પાડે છે. તે ફોટોોડિયોડ અને ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો સમાવેશ કરે છે તેવું વિચારી શકાય. ફોટોોડિયોડ એ બેઝ-કલેક્ટર જંકશનનો પ્રકાશિત ભાગ છે, ટ્રાન્ઝિસ્ટર એ એમિટર હેઠળ સીધા સ્થિત રચનાનો ભાગ છે. ટ્રાન્ઝિસ્ટરના ફોટોોડિયોડ અને કલેક્ટર જંકશન માળખાકીય રીતે જોડાયેલા હોવાથી, ફોટોકરન્ટનો સરવાળો કલેક્ટર કરંટ સાથે કરવામાં આવે છે. સપ્લાય વોલ્ટેજ પૂરું પાડવામાં આવે છે જેથી કલેક્ટર જંકશન બંધ હોય અને એમિટર જંકશન ખુલ્લું હોય. આધાર અક્ષમ થઈ શકે છે.

દ્વિધ્રુવી ટ્રાન્ઝિસ્ટરથી વિપરીત, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરમાં આધાર સાથે વિદ્યુત સંપર્ક હોતો નથી, અને બેઝ કરંટ તેના પ્રકાશને બદલીને નિયંત્રિત થાય છે. આ કારણોસર, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરમાં ફક્ત બે ટર્મિનલ છે - એક ઉત્સર્જક અને કલેક્ટર.

આકૃતિ 2.1 - a) p-n-p સ્ટ્રક્ચર સાથે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની યોજનાકીય;

b) સક્રિય મોડમાં ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનો બેન્ડ ડાયાગ્રામ

ફિગ માં. આકૃતિ 2.1 સક્રિય ઓપરેટિંગ મોડમાં ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર સ્વિચિંગ સર્કિટ અને બેન્ડ ડાયાગ્રામ બતાવે છે.

જ્યારે પ્રકાશ પ્રવાહ આધારના n-પ્રદેશને અથડાવે છે, ત્યારે તેમાં અસંતુલન ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રો ઉત્પન્ન થાય છે. છિદ્રો લઘુમતી વાહક હશે; તેમની એકાગ્રતામાં વધારો આધારથી કલેક્ટર તરફના પ્રવાહના ઘટકમાં વધારો તરફ દોરી જશે. પ્રાથમિક "બીજ" ફોટોકરન્ટની તીવ્રતા p-n જંકશન પર આધારિત ડાયોડના ફોટોકરન્ટના સમાન ગુણોત્તરમાં વ્યક્ત કરવામાં આવશે. માત્ર એટલો જ તફાવત એ છે કે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરમાં ફોટોક્યુરન્ટમાં ભાગ લેતા બિન-સંતુલન વાહકો આધાર પ્રદેશમાંથી એકત્રિત કરવામાં આવે છે, જેની પહોળાઈ W પ્રસરણ લંબાઈ L p કરતાં ઓછી છે. તેથી, પ્રાથમિક "બીજ" ફોટોકરન્ટની ઘનતા હશે:

બિન-સંતુલન છિદ્રો આધારથી કલેક્ટર તરફ જાય છે તે હકીકતને કારણે, ઉત્સર્જકની તુલનામાં આધાર નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે છે, જે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરના ઉત્સર્જક જંકશનના ફોરવર્ડ પૂર્વગ્રહની સમકક્ષ છે. જ્યારે ઉત્સર્જક pn જંકશન ફોરવર્ડ બાયસ્ડ હોય છે, ત્યારે ઇમિટરથી બેઝ પર ઇન્જેક્શન કરંટ ઘટક દેખાય છે. ઉત્સર્જક વર્તમાન ટ્રાન્સફર ગુણાંક b પર, (1-b) ઇન્જેક્ટેડ કેરિયર્સને બેઝ અથવા ઇન્જેક્ટેડ કેરિયર્સની સંખ્યા કરતા એક ઓછાના પરિબળમાં ફરીથી જોડવામાં આવે છે. સ્થિર વર્તમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, બેઝમાં પુનઃસંયોજિત વાહકોની સંખ્યા પ્રારંભિક ફોટોકરન્ટ સાથે બાકી રહેલી સંખ્યા જેટલી હોવી જોઈએ. તેથી, ઈન્જેક્શન કરંટ પ્રાથમિક ફોટોકરન્ટ કરતા અનેક ગણો વધારે હોવો જોઈએ. કલેક્ટર કરંટ I K ત્રણ ઘટકોનો સમાવેશ કરશે: પ્રાથમિક ફોટોકરન્ટ I f, ઈન્જેક્શન કરંટ I K0 અને થર્મલ કરંટ I K0.

I K = I f+v I f =(v+1) I f + I K0 (2.2)

દ્વિધ્રુવી ટ્રાન્ઝિસ્ટરની ડિઝાઇન અને તકનીકી પરિમાણો દ્વારા બેઝ કરંટમાં લાભ માટે અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ કરીને, અમે મેળવીએ છીએ:

પ્રાથમિક ફોટોકરન્ટ I Ф ની તીવ્રતા તેજસ્વી પ્રવાહના પરિમાણો અને પ્રમાણભૂત રીતે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

જ્યારે આધાર પ્રકાશિત થાય છે, ત્યારે તેમાં ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી દેખાય છે. ફોટોોડિયોડની જેમ, પ્રસરણના પરિણામે કલેક્ટર જંકશન સુધી પહોંચતા જોડીને જંકશન ફીલ્ડ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે, લઘુમતી વાહકો બેઝમાંથી કલેક્ટર તરફ જાય છે અને તેની વર્તમાનમાં વધારો થાય છે. બહુમતી વાહકો આધારમાં રહે છે, ઉત્સર્જકની તુલનામાં તેની સંભવિતતા ઘટાડે છે. આ કિસ્સામાં, ઉત્સર્જક જંકશન પર એક વધારાનો ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ બનાવવામાં આવે છે, જેના કારણે ઉત્સર્જકથી આધાર સુધી વધારાના ઇન્જેક્શન થાય છે અને કલેક્ટર વર્તમાનમાં અનુરૂપ વધારો થાય છે.

આકૃતિ 2.2 - ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું એનર્જી ડાયાગ્રામ (a) અને વિવિધ લાઇટિંગ લેવલ (b) પર ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ.

સામાન્ય ઉત્સર્જક સાથે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું સંચાલન

ઉદાહરણ તરીકે, બેઝ સાથેના સામાન્ય ઉત્સર્જક સાથે સર્કિટમાં ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની કામગીરીનો વિચાર કરો. કલેક્ટર જંકશનના ફોટોકરન્ટનો સરવાળો રિવર્સ કલેક્ટર કરંટ સાથે કરવામાં આવે છે, તેથી, ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરંટ માટેના સૂત્રમાં, J K0 ને બદલે, એક મૂકવો જોઈએ

J K0 + J Ф /J = (J K0 + J Ф)/(1-b).

જ્યારે J K 0>>J Ф J =J Ф /(1-b) ? inJ Ф, એટલે કે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરના ફોટોકરન્ટને ફોટોોડિયોડના વર્તમાનની તુલનામાં ઘણી વખત વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે. તદનુસાર, સંવેદનશીલતા ઘણી વખત વધે છે. વર્તમાનને 1000 વખત વિસ્તૃત કરી શકાય છે, તેથી ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની સંવેદનશીલતા ફોટોડાયોડ કરતા ઘણી ગણી વધારે છે. જો કે, લાભનું ઉત્પાદન અને આવર્તન બેન્ડ સ્થિર હોવાથી, મર્યાદિત આવર્તન ઘણી વખતના પરિબળથી ઘટે છે.

આકૃતિ 2.3 - ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની સમકક્ષ સર્કિટ.

વાહક પ્રસરણની હાજરી f = 10-5 -10-6 s ઉપકરણની નોંધપાત્ર જડતાનું કારણ બને છે. જેમ જેમ આધાર સાંકડો થાય છે, પ્રસરણ સમય ઘટે છે, પરંતુ સંવેદનશીલતા પણ ઘટે છે. જર્મેનિયમ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ માટે SI = 0.2-0.5 A/lm, V સ્લેવ = 3 V, I ઘેરો = 300 μA, f = 0.2 ms. ઉપકરણના શરીરમાં એક પારદર્શક વિંડો પ્રદાન કરવામાં આવે છે, જેના દ્વારા પ્રકાશ પ્રવાહ સામાન્ય રીતે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરના આધાર વિસ્તાર પર પડે છે. પ્રકાશસંવેદનશીલ વિસ્તારનો વિસ્તાર 1-3 મીમી 2 છે.

સેન્સર સંપૂર્ણપણે અલગ છે. તેઓ ક્રિયાના સિદ્ધાંત, તેમના કાર્યના તર્ક અને ભૌતિક ઘટનાઓ અને જથ્થામાં ભિન્ન છે કે જેના પર તેઓ પ્રતિક્રિયા કરવા સક્ષમ છે. લાઇટ સેન્સરનો ઉપયોગ ફક્ત સ્વચાલિત લાઇટિંગ કંટ્રોલ સાધનોમાં જ થતો નથી, તેનો ઉપયોગ પાવર સપ્લાયથી લઈને એલાર્મ અને સુરક્ષા સિસ્ટમો સુધીના વિશાળ સંખ્યામાં ઉપકરણોમાં થાય છે.

ફોટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના મુખ્ય પ્રકાર. સામાન્ય માહિતી

સામાન્ય અર્થમાં ફોટોડિટેક્ટર એ એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે જે તેના સંવેદનશીલ ભાગ પર પ્રકાશ પ્રવાહની ઘટનામાં ફેરફારને પ્રતિભાવ આપે છે. તેઓ તેમની રચના અને કામગીરીના સિદ્ધાંત બંનેમાં ભિન્ન હોઈ શકે છે. ચાલો તેમને જોઈએ.

ફોટોરેઝિસ્ટર - જ્યારે પ્રકાશિત થાય ત્યારે પ્રતિકાર બદલો

ફોટોરેઝિસ્ટર એ ફોટો ડિવાઈસ છે જે તેની સપાટી પર પ્રકાશની ઘટનાની માત્રાને આધારે વાહકતા (પ્રતિરોધકતા) ને બદલે છે. સંવેદનશીલ વિસ્તાર જેટલો તીવ્ર છે, તેટલો ઓછો પ્રતિકાર. અહીં તેની યોજનાકીય રજૂઆત છે.

તે બે મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ ધરાવે છે, જેની વચ્ચે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે. જ્યારે પ્રકાશ સેમિકન્ડક્ટરને અથડાવે છે, ત્યારે તેમાં ચાર્જ કેરિયર્સ છોડવામાં આવે છે, જે ધાતુના ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના પ્રવાહના માર્ગને પ્રોત્સાહન આપે છે.

પ્રકાશ પ્રવાહની ઊર્જા બેન્ડ ગેપને દૂર કરવા અને વહન બેન્ડમાં તેમના સંક્રમણ પર ઇલેક્ટ્રોન પર ખર્ચવામાં આવે છે. ફોટોરેઝિસ્ટર માટે સેમિકન્ડક્ટર તરીકે, સામગ્રીઓ જેમ કે: કેડમિયમ સલ્ફાઇડ, લીડ સલ્ફાઇડ, કેડમિયમ સેલેનાઇટ અને અન્યનો ઉપયોગ થાય છે. સામગ્રીના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે સ્પેક્ટ્રલ પ્રતિભાવફોટોરેઝિસ્ટર

રસપ્રદ:

સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતામાં પ્રકાશ પ્રવાહની કઈ તરંગલંબાઇ (રંગો) ફોટોરેઝિસ્ટર સૌથી વધુ સંવેદનશીલ છે તે વિશેની માહિતી ધરાવે છે. કેટલાક નમૂનાઓ માટે, સૌથી વધુ સંવેદનશીલતા અને કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે યોગ્ય તરંગલંબાઇના પ્રકાશ ઉત્સર્જકને કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવું જરૂરી છે.

ફોટોરેઝિસ્ટરનો હેતુ રોશનીનું ચોક્કસ માપન કરવાનો નથી, પરંતુ તેના રીડિંગ્સ અનુસાર, તમે નિર્ધારિત કરી શકો છો કે વાતાવરણ હળવા અથવા ઘાટા થઈ ગયું છે. ફોટોરેઝિસ્ટરની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા નીચે મુજબ છે.

તે તેજસ્વી પ્રવાહના વિવિધ મૂલ્યો પર વોલ્ટેજ પર વર્તમાનની અવલંબન દર્શાવે છે: F એ અંધકાર છે, અને F3 તેજસ્વી પ્રકાશ છે. તે રેખીય છે. એક વધુ મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા- આ સંવેદનશીલતા છે, તે mA (μA)/(Lm*V) માં માપવામાં આવે છે. જે પ્રતિબિંબિત કરે છે કે રેઝિસ્ટરમાંથી કેટલો પ્રવાહ વહે છે, ચોક્કસ તેજસ્વી પ્રવાહ અને લાગુ વોલ્ટેજ આપવામાં આવે છે.

ડાર્ક પ્રતિકાર છે સક્રિય પ્રતિકારલાઇટિંગની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીમાં, તેને Rt તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, અને લાક્ષણિકતા Rt/Rsv એ અનુક્રમે મહત્તમ પ્રકાશિત સ્થિતિ અને લઘુત્તમ સંભવિત પ્રતિકાર સુધી લાઇટિંગની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીમાં ફોટોરેઝિસ્ટરની સ્થિતિથી પ્રતિકારમાં ફેરફારની ગુણાકાર છે. .

ફોટોરેસિસ્ટર્સમાં નોંધપાત્ર ખામી છે - તેમની કટઓફ આવર્તન. આ મૂલ્ય સિનુસોઇડલ સિગ્નલની મહત્તમ આવર્તનનું વર્ણન કરે છે જેની સાથે તમે પ્રકાશ પ્રવાહનું મોડેલ કરો છો, જેના પર સંવેદનશીલતા 1.41 ગણી ઓછી થાય છે. સંદર્ભ પુસ્તકોમાં આ આવર્તન મૂલ્ય દ્વારા અથવા સમય સ્થિરતા દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે. તે ઉપકરણોની ગતિને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે સામાન્ય રીતે દસ માઇક્રોસેકન્ડ્સ લે છે - 10^(-5) સે. જ્યાં ઉચ્ચ પ્રદર્શનની જરૂર હોય ત્યાં આ તેનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપતું નથી.

ફોટોોડિયોડ - પ્રકાશને વિદ્યુત ચાર્જમાં રૂપાંતરિત કરે છે

ફોટોોડિયોડ એ એક તત્વ છે જે સંવેદનશીલ વિસ્તાર પર પડતા પ્રકાશને વિદ્યુત ચાર્જમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આવું થાય છે કારણ કે ઇરેડિયેશન દરમિયાન, ચાર્જ કેરિયર્સની હિલચાલ સાથે સંકળાયેલ વિવિધ પ્રક્રિયાઓ p-n જંકશનમાં થાય છે.

જો સેમિકન્ડક્ટરમાં ચાર્જ કેરિયર્સની હિલચાલને કારણે ફોટોરેઝિસ્ટરની વાહકતા બદલાય છે, તો પછી સીમા પર ચાર્જ રચાય છે p-n જંકશન. તે ફોટોકન્વર્ટર અને ફોટોજનરેટર મોડમાં કામ કરી શકે છે.

તેની રચના નિયમિત ડાયોડ જેવી જ છે, પરંતુ તેના શરીરમાં પ્રકાશ પસાર કરવા માટે એક બારી છે. બાહ્ય રીતે, તેઓ વિવિધ ડિઝાઇનમાં આવે છે.

બ્લેક બોડીવાળા ફોટોડાયોડ્સ માત્ર ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને જ અનુભવે છે. કાળો કોટિંગ ટિંટીંગ જેવું જ છે. અન્ય સ્પેક્ટ્રાના રેડિયેશનને ટ્રિગર કરવાની શક્યતાને બાકાત રાખવા માટે IR સ્પેક્ટ્રમને ફિલ્ટર કરે છે.

ફોટોરોસિસ્ટર્સની જેમ ફોટોોડિઓડ્સ કટઓફ ફ્રીક્વન્સી ધરાવે છે, માત્ર અહીં તે વધુ તીવ્રતાના ઓર્ડર છે અને 10 મેગાહર્ટઝ સુધી પહોંચે છે, જે સારી કામગીરી માટે પરવાનગી આપે છે. P-i-N ફોટોડાયોડ્સહાઇ સ્પીડ છે - 100 MHz-1 GHz, જેમ કે Schottky અવરોધ પર આધારિત ડાયોડ. હિમપ્રપાત ડાયોડ્સમાં લગભગ 1-10 ગીગાહર્ટ્ઝની કટઓફ આવર્તન હોય છે.

ફોટોકન્વર્ટર મોડમાં, આવા ડાયોડ પ્રકાશ-નિયંત્રિત સ્વીચ તરીકે કામ કરે છે, આ માટે, તે ફોરવર્ડ બાયસમાં સર્કિટ સાથે જોડાયેલ છે. એટલે કે, કેથોડ વધુ સકારાત્મક પોટેન્શિયલ (વત્તા તરફ) સાથે એક બિંદુ સુધી છે અને એનોડ વધુ નકારાત્મક સંભવિત (માઈનસ તરફ) છે.

જ્યારે ડાયોડ પ્રકાશ દ્વારા પ્રકાશિત થતો નથી, ત્યારે સર્કિટમાં માત્ર વિપરીત શ્યામ પ્રવાહ ઇરેવ વહે છે (એકમો અને દસ μA), અને જ્યારે ડાયોડ પ્રકાશિત થાય છે, ત્યારે તેમાં એક ફોટોકરન્ટ ઉમેરવામાં આવે છે, જે ફક્ત પ્રકાશની ડિગ્રી (દસ) પર આધાર રાખે છે. ની mA). વધુ પ્રકાશ, વધારે પ્રવાહ.

ફોટોકરન્ટ જો સમાન હોય તો:

જ્યાં સિન્ટ એ અભિન્ન સંવેદનશીલતા છે, Ф એ તેજસ્વી પ્રવાહ છે.

ફોટોકન્વર્ટર મોડમાં ફોટોડિયોડ પર સ્વિચ કરવા માટે લાક્ષણિક સર્કિટ. તે કેવી રીતે જોડાયેલ છે તેના પર ધ્યાન આપો - માં વિપરીત દિશાપાવર સ્ત્રોતના સંબંધમાં.

બીજો મોડ જનરેટર છે. જ્યારે પ્રકાશ ફોટોડિયોડને અથડાવે છે, ત્યારે તેના ટર્મિનલ્સ પર વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન થાય છે, અને આ મોડમાં શોર્ટ સર્કિટ કરંટ દસ એમ્પીયર જેટલો હોય છે. આ જેવું લાગે છે, પરંતુ તેની શક્તિ ઓછી છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ - ઘટના પ્રકાશની માત્રાના આધારે ખુલે છે

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર આવશ્યકપણે એક છે જેમાં, બેઝ આઉટપુટને બદલે, પ્રકાશ પ્રવેશવા માટે શરીરમાં એક વિંડો હોય છે. ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત અને આ અસરના કારણો અગાઉના ઉપકરણો જેવા જ છે. દ્વિધ્રુવી ટ્રાન્ઝિસ્ટર આધારમાંથી વહેતા પ્રવાહના જથ્થા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, અને ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ એ જ રીતે પ્રકાશની માત્રા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

કેટલીકવાર UGO આધારનું આઉટપુટ પણ દર્શાવે છે. સામાન્ય રીતે, વોલ્ટેજ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર પર નિયમિતની જેમ જ લાગુ થાય છે, અને બીજો કનેક્શન વિકલ્પ ફ્લોટિંગ બેઝ સાથે હોય છે, જ્યારે બેઝ પિન વપરાયેલ રહે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ સર્કિટમાં સમાન રીતે શામેલ છે.

અથવા ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને રેઝિસ્ટરને અદલાબદલી કરો, તમને બરાબર શું જોઈએ છે તેના આધારે. પ્રકાશની ગેરહાજરીમાં, ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાંથી એક ઘેરો પ્રવાહ વહે છે, જે મૂળ પ્રવાહમાંથી રચાય છે, જે તમે તમારી જાતને સેટ કરી શકો છો.

જરૂરી બેઝ કરંટ સેટ કર્યા પછી, તમે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની સંવેદનશીલતા તેના બેઝ રેઝિસ્ટરને પસંદ કરીને સેટ કરી શકો છો. આ રીતે, સૌથી ઝાંખો પ્રકાશ પણ કેપ્ચર કરી શકાય છે.

સોવિયત સમયમાં, રેડિયો એમેચ્યોર્સ તેમના પોતાના હાથથી ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ બનાવતા હતા - તેઓએ સામાન્ય ટ્રાંઝિસ્ટરના શરીરના ભાગને કાપીને પ્રકાશ માટે વિન્ડો બનાવી હતી. MP14-MP42 જેવા ટ્રાન્ઝિસ્ટર આ માટે ઉત્તમ છે.

વર્તમાન-વોલ્ટેજની લાક્ષણિકતાથી, પ્રકાશ પર ફોટોકરન્ટની અવલંબન દૃશ્યમાન છે, જ્યારે તે કલેક્ટર-એમિટર વોલ્ટેજથી વ્યવહારીક રીતે સ્વતંત્ર છે.

બાયપોલર ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ ઉપરાંત, ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ પણ છે. દ્વિધ્રુવી 10-100 kHz ની ફ્રીક્વન્સી પર કામ કરે છે, જ્યારે ફીલ્ડ વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. તેમની સંવેદનશીલતા લ્યુમેન દીઠ ઘણા એમ્પ્સ સુધી પહોંચે છે, અને "ઝડપી" - 100 MHz સુધી. યુ ક્ષેત્ર અસર ટ્રાન્ઝિસ્ટરછે રસપ્રદ લક્ષણ, મહત્તમ તેજસ્વી પ્રવાહ મૂલ્યો પર, ગેટ વોલ્ટેજની ડ્રેઇન પ્રવાહ પર લગભગ કોઈ અસર થતી નથી.

ફોટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના એપ્લિકેશન વિસ્તારો

સૌ પ્રથમ, તમારે તેમના ઉપયોગ માટે વધુ પરિચિત વિકલ્પો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, ઉદાહરણ તરીકે, આપમેળે પ્રકાશ ચાલુ કરવો.

ઉપર બતાવેલ સર્કિટ એ ચોક્કસ પ્રકાશ સ્તર પર લોડને ચાલુ અને બંધ કરવા માટેનું સૌથી સરળ ઉપકરણ છે. Photodiode FD320 જ્યારે પ્રકાશ તેને હિટ કરે છે, ત્યારે તે ખુલે છે અને આર 1 પર ચોક્કસ વોલ્ટેજ ઘટી જાય છે, જ્યારે તેનું મૂલ્ય ટ્રાન્ઝિસ્ટર VT1 ખોલવા માટે પૂરતું હોય છે - તે ખોલે છે અને અન્ય ટ્રાન્ઝિસ્ટર - VT2 ખોલે છે. આ બે ટ્રાન્ઝિસ્ટર બે-સ્ટેજ વર્તમાન એમ્પ્લીફાયર છે, જે રિલે કોઇલ K1 ને પાવર કરવા માટે જરૂરી છે.

જ્યારે કોઇલ સ્વિચ કરવામાં આવે ત્યારે બનેલા EMF સ્વ-ઇન્ડક્શનને ભીના કરવા માટે ડાયોડ VD2 ની જરૂર પડે છે. લોડમાંથી એક વાયર રિલેના સપ્લાય સંપર્ક સાથે જોડાયેલ છે, ડાયાગ્રામમાં ટોચનો એક (માટે એસી- તબક્કો અથવા શૂન્ય).

અમારી પાસે સામાન્ય રીતે બંધ અને ખુલ્લા સંપર્કો હોય છે; તેઓ ક્યાં તો ચાલુ કરવા માટેના સર્કિટને પસંદ કરવા માટે અથવા જ્યારે જરૂરી પ્રકાશ પ્રાપ્ત થાય ત્યારે નેટવર્કમાંથી લોડને ચાલુ કરવો કે બંધ કરવો તે પસંદ કરવા માટે જરૂરી છે. જરૂરી માત્રામાં પ્રકાશ સાથે કામ કરવા માટે ઉપકરણને સમાયોજિત કરવા માટે પોટેન્ટિઓમીટર R1 ની જરૂર છે. વધુ પ્રતિકાર, ધ ઓછો પ્રકાશસર્કિટને સક્ષમ કરવા માટે જરૂરી છે.

આ સર્કિટની ભિન્નતાનો ઉપયોગ મોટા ભાગના સમાન ઉપકરણોમાં થાય છે, જો જરૂરી હોય તો કાર્યોનો ચોક્કસ સમૂહ ઉમેરીને.

લાઇટ લોડ પર સ્વિચ કરવા ઉપરાંત, આવા ફોટોડિટેક્ટરનો ઉપયોગ વિવિધ નિયંત્રણ પ્રણાલીઓમાં થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, મેટ્રો ટર્નસ્ટાઇલ પર, ફોટોરેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ વારંવાર ટર્નસ્ટાઇલના અનધિકૃત (સસલું) ક્રોસિંગને શોધવા માટે થાય છે.

પ્રિન્ટિંગ હાઉસમાં, જ્યારે કાગળની પટ્ટી તૂટી જાય છે, ત્યારે પ્રકાશ ફોટોડિટેક્ટરને અથડાવે છે અને ત્યાંથી ઑપરેટરને આ વિશે સંકેત આપે છે. ઉત્સર્જક કાગળની એક બાજુ પર રહે છે, અને ફોટોડિટેક્ટર સાથે વિપરીત બાજુ. જ્યારે કાગળ ફાટી જાય છે, ત્યારે ઉત્સર્જકમાંથી પ્રકાશ ફોટોડિટેક્ટર સુધી પહોંચે છે.

અમુક પ્રકારની એલાર્મ સિસ્ટમ્સમાં, એમિટર અને ફોટોડિટેક્ટરનો ઉપયોગ રૂમમાં પ્રવેશવા માટે સેન્સર તરીકે થાય છે, જ્યારે IR ઉપકરણોનો ઉપયોગ કિરણોત્સર્ગને દેખાતા અટકાવવા માટે થાય છે.

IR સ્પેક્ટ્રમ વિશે, ટીવી રીસીવરનો કોઈ ઉલ્લેખ નથી, જે જ્યારે તમે ચેનલો બદલો છો ત્યારે રિમોટ કંટ્રોલમાં IR LED થી સિગ્નલ મેળવે છે. માહિતીને વિશિષ્ટ રીતે એન્કોડ કરવામાં આવે છે અને ટીવી તમને જે જોઈએ છે તે સમજે છે.

માહિતી અગાઉ ઇન્ફ્રારેડ બંદરો દ્વારા આ રીતે પ્રસારિત કરવામાં આવી હતી મોબાઇલ ફોન. પ્રસારણ ઝડપ સીરીયલ ટ્રાન્સમિશન પદ્ધતિ દ્વારા અને ઉપકરણના જ ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત દ્વારા મર્યાદિત છે.

કોમ્પ્યુટર ઉંદર ફોટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને લગતી ટેકનોલોજીનો પણ ઉપયોગ કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન માટેની એપ્લિકેશનો

ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો એ એવા ઉપકરણો છે જે એક ગૃહમાં ઉત્સર્જક અને ફોટોડિટેક્ટરને જોડે છે, જેમ કે ઉપર વર્ણવેલ છે. વિદ્યુત સર્કિટના બે સર્કિટને કનેક્ટ કરવા માટે તેમની જરૂર છે.

ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન, ઝડપી સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન તેમજ ડીસી અને એસી સર્કિટને કનેક્ટ કરવા માટે આ જરૂરી છે, જેમ કે માઇક્રોકન્ટ્રોલરના સિગ્નલ સાથે 220 V 5 V સર્કિટમાં ટ્રાયકને નિયંત્રિત કરવાના કિસ્સામાં.

તેમની પાસે પરંપરાગત ગ્રાફિક હોદ્દો છે જેમાં ઓપ્ટોકપ્લરની અંદર વપરાતા તત્વોના પ્રકાર વિશેની માહિતી શામેલ છે.

ચાલો આવા ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવાના કેટલાક ઉદાહરણો જોઈએ.

જો તમે થાઇરિસ્ટર અથવા ટ્રાયક કન્વર્ટર ડિઝાઇન કરી રહ્યાં હોવ તો તમને સમસ્યાનો સામનો કરવો પડશે. પ્રથમ, જો કંટ્રોલ આઉટપુટ પર સંક્રમણ તૂટી જાય છે, તો ઉચ્ચ સંભવિત અસર કરશે અને બાદમાં નિષ્ફળ જશે. આ હેતુ માટે, ઓપ્ટોસિમિસ્ટર નામના તત્વ સાથે વિશેષ ડ્રાઈવરો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, ઉદાહરણ તરીકે MOC3041.

સ્થિર પાવર સપ્લાયને સ્વિચ કરવા માટે પ્રતિસાદની જરૂર છે. જો આપણે આ સર્કિટમાં ગેલ્વેનિક આઇસોલેશનને બાકાત રાખીએ, તો જો OS સર્કિટમાં કેટલાક ઘટકો નિષ્ફળ જાય, તો આઉટપુટ સર્કિટ પર ઉચ્ચ સંભાવના ઊભી થશે અને કનેક્ટેડ સાધનો નિષ્ફળ જશે, હું એ હકીકત વિશે વાત કરી રહ્યો નથી કે તમને ઇલેક્ટ્રિક આંચકો લાગી શકે છે. .

IN ચોક્કસ ઉદાહરણતમે સીરીયલ હોદ્દો U1 સાથે ઓપ્ટોકપ્લરનો ઉપયોગ કરીને આઉટપુટ સર્કિટથી ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પ્રતિસાદ (નિયંત્રણ) વિન્ડિંગ સુધી આવા OS નું અમલીકરણ જુઓ છો.

તારણો

ફોટો- અને ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ એ ઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ વિભાગો છે, જેણે સાધનોની ગુણવત્તા, તેની કિંમત અને વિશ્વસનીયતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કર્યો છે. ઓપ્ટોકોપ્લરનો ઉપયોગ કરીને, આવા સર્કિટ્સમાં આઇસોલેટીંગ ટ્રાન્સફોર્મરના ઉપયોગને દૂર કરવું શક્ય છે, જે વજન અને કદના પરિમાણોને ઘટાડે છે. વધુમાં, કેટલાક ઉપકરણો ફક્ત આવા તત્વો વિના અમલમાં મૂકી શકાતા નથી.

ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને રેડિયો એન્જિનિયરિંગની વિવિધ શાખાઓમાં ફોટોસેન્સિટિવ ડિવાઇસનો ઉપયોગ થાય છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર, જે ફોટોડિયોડ્સ કરતાં સરળ ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત ધરાવે છે, હવે વધુને વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

તે શું છે અને તેનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર એ ફાઈબર ઓપ્ટિક સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. આ ઉપકરણો પરંપરાગત ટ્રાંઝિસ્ટર પર આધારિત છે. તેમના આધુનિક સમકક્ષો ફોટોડિયોડ્સ છે, પરંતુ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ ઘણા આધુનિક રેડિયો અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે વધુ યોગ્ય છે. ઓપરેશનના સિદ્ધાંત અનુસાર, તેઓ ફોટોરેસિસ્ટર જેવા પણ છે.

ફોટો - ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર

ફોટોોડિઓડ્સથી વિપરીત, આ સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા હોય છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ક્યાં વપરાય છે?:

1. સુરક્ષા સિસ્ટમો (મુખ્યત્વે IR ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને);
2. કોડર્સ;
3. કમ્પ્યુટર લોજિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ;
4. ફોટો રિલે;
5. સ્વચાલિત લાઇટિંગ નિયંત્રણ (ઇન્ફ્રારેડ ફોટો સેમિકન્ડક્ટરનો પણ અહીં ઉપયોગ થાય છે);
6. લેવલ સેન્સર્સ અને ડેટા કાઉન્ટિંગ સિસ્ટમ્સ.

એ નોંધવું જોઇએ કે વોલ્ટ રેન્જને લીધે, આવી સિસ્ટમોમાં ફોટોોડિઓડ્સનો ઉપયોગ ઘણી વાર થાય છે, પરંતુ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સમાં ઘણા નોંધપાત્ર હોય છે. લાભો:

1. ફોટોોડિઓડ્સ કરતાં વધુ વર્તમાન પેદા કરી શકે છે;
2. આ રેડિયો ઘટકો તુલનાત્મક રીતે ખૂબ સસ્તા છે;
3. તાત્કાલિક ઉચ્ચ વર્તમાન આઉટપુટ પ્રદાન કરી શકે છે;
4. ઉપકરણોનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તેઓ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પ્રદાન કરી શકે છે, જે, ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોરેઝિસ્ટર કરી શકતા નથી.

તદુપરાંત, એલઇડીનું આ એનાલોગ નોંધપાત્ર છે ખામીઓ, જે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને બદલે અત્યંત વિશિષ્ટ ભાગ બનાવે છે:

1. ઘણા સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો સિલિકોનથી બનેલા હોય છે અને 1000 વોલ્ટથી વધુ વોલ્ટેજને હેન્ડલ કરી શકતા નથી.
2. આ રેડિયો ઘટકો સ્થાનિકમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સ માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે વિદ્યુત નેટવર્ક. જો ડાયોડ વોલ્ટેજના વધારાથી બળી ન જાય, તો ટ્રાંઝિસ્ટર સંભવતઃ પરીક્ષણમાં નિષ્ફળ જશે;
3. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર લેમ્પમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય નથી કારણ કે તે દિશાત્મક ચાર્જ થયેલા કણોને ઝડપથી આગળ વધવા દેતું નથી.

ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ટ્રાંઝિસ્ટરની જેમ જ કામ કરે છે જ્યાં વર્તમાન કલેક્ટરને નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, મુખ્ય તફાવત એ છે કે આ ઉપકરણ, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ફક્ત બે સક્રિય સંપર્કો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

ફોટો - એક સરળ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર

એક સરળ સર્કિટમાં, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર સાથે કશું જ જોડાયેલું નથી એમ માનીને, બેઝ કરંટ ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે જે કલેક્ટરને શોધે છે. રેઝિસ્ટર પછી જ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ સેમિકન્ડક્ટરમાં પ્રવેશ કરે છે. આમ, ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનના સ્તરને આધારે સમગ્ર ઉપકરણમાં વોલ્ટેજ ઊંચાથી નીચા તરફ જશે. સિગ્નલને મજબૂત કરવા માટે, તમે ઉપકરણને કનેક્ટ કરી શકો છો ખાસ સાધનો. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું આઉટપુટ ઘટના પ્રકાશની તરંગલંબાઇ પર આધારિત છે. આ સેમિકન્ડક્ટર તેના ઓપરેટિંગ સ્પેક્ટ્રમના આધારે તરંગલંબાઇની વિશાળ શ્રેણીમાં પ્રકાશને પ્રતિસાદ આપે છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું આઉટપુટ ઓપન ટ્રાન્ઝિશન કલેક્ટર-બેઝના ક્ષેત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને ડીસીટ્રાન્ઝિસ્ટર ગેઇન.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર થાય છે વિવિધ પ્રકારોક્રિયાઓ, આ ઉપકરણ પર સ્વિચ કરવા માટેના મૂળભૂત સર્કિટ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. ઉપકરણના પ્રકારો:

1. ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર (સૈદ્ધાંતિક રીતે ટ્રાન્સફોર્મર જેવું જ છે, જેના ઇનપુટ્સ ઇલેક્ટ્રિકલ સંપર્કો દ્વારા અવરોધિત છે);
2. ફોટો રિલે;
3. સેન્સર્સ માં વપરાય છે સુરક્ષા સિસ્ટમો. આ સક્રિય ઉપકરણો છે જે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે. જ્યારે કોઈ ચોક્કસ આવેગ રચાય છે અને છોડવામાં આવે છે, ત્યારે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ તરત જ તેના વળતરના બળની ગણતરી કરે છે. જો સિગ્નલ પરત ન આવે અથવા અલગ ફ્રીક્વન્સી સાથે પરત આવે, તો એલાર્મ ટ્રિગર થાય છે (આઇઆર સુરક્ષા સિસ્ટમની જેમ).

નિશાનો અને મુખ્ય પરિમાણો

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ જે નિયંત્રિત છે બાહ્ય પરિબળો, પરંપરાગત ટ્રાન્ઝિસ્ટર જેવું જ હોદ્દો ધરાવે છે. નીચેની આકૃતિમાં તમે જોઈ શકો છો કે આવા સેન્સર કેવી રીતે ડ્રોઇંગમાં યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવે છે.

ફોટો - ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું હોદ્દો

આ કિસ્સામાં, VT1, VT2 એ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ અને બેઝ છે, અને VT3 એ બેઝ વિના છે (ઉદાહરણ તરીકે, માઉસમાંથી). મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે પિનઆઉટ પરંપરાગત ટ્રાંઝિસ્ટરની જેમ જ બતાવવામાં આવે છે.

કિરણોત્સર્ગને રૂપાંતરિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા અન્ય સેમિકન્ડક્ટર પ્રકારના ઉપકરણો (n-p-n) સાથે, આ ઉપકરણો ઓપ્ટોકપ્લર્સ છે. તદનુસાર, તેઓને હાઉસિંગમાં એલઇડી તરીકે અથવા ઓપ્ટોકોપ્લર્સ તરીકે દર્શાવી શકાય છે (કલેક્ટરના પાયાના 90 ડિગ્રીના ખૂણા પર સ્થિત બે તીરો સાથે). આમાંના મોટાભાગના સર્કિટમાં એમ્પ્લીફાયર કલેક્ટર બેઝની જેમ જ નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ LTR 4206E, FT 1K અને IR-SFH 305-2/3ની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

તે જ સમયે, એફટી 1 લાઇટ સિંક્રોનાઇઝર સિલિકોનથી બનેલું છે, જે તેને સ્પષ્ટ લાભ આપે છે - ટકાઉપણું અને વોલ્ટેજ વધવા માટે પ્રતિકાર. વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ સૂત્ર દ્વારા રજૂ થાય છે:

ફોટો - વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા સૂત્ર

ગણતરી બાયપોલર ટ્રાંઝિસ્ટરની જેમ જ હાથ ધરવામાં આવે છે.

તમારી જરૂરિયાતોને આધારે, તમે SMD ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર PT12-21, KTF-102A અથવા LTR 4206E (ભાગ લેતા પહેલા, તમારે તેની કાર્યક્ષમતા તપાસવાની જરૂર છે) ખરીદી શકો છો. 3 રુબેલ્સથી લઈને કેટલાક સો સુધીની કિંમત.

વિડિઓ: ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની કામગીરી કેવી રીતે તપાસવી

ઉપયોગનું ઉદાહરણ

જો તમે તમારું પોતાનું ઉપકરણ બનાવવા માંગતા હો જેમાં ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની જરૂર હોય, તો તમે એક સરળ બુદ્ધિશાળી સિસ્ટમ વિકસાવી શકો છો. આ યોજના અનુસાર, રોબોટ પ્રકાશ પર પ્રતિક્રિયા આપશે, સેટિંગ્સના આધારે, તે તેનાથી દૂર ભાગી જશે અથવા, તેનાથી વિપરીત, પ્રકાશ સ્રોત પર જશે.

રોબોટ જાતે બનાવવા માટે, તમારે તૈયાર કરવાની જરૂર છે:

1. ચિપ L293D;
2. એક નાની મોટર, તમે તેને બાળકોના રમકડામાંથી પણ લઈ શકો છો;
3. 200 ઓહ્મ કરતા ઓછા પ્રતિકાર સાથે કોઈપણ ઘરેલું ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ અને ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ રેઝિસ્ટર;
4. કનેક્શન અને હાઉસિંગ માટે કેબલ્સ જ્યાં મિકેનિઝમ સ્થિત હશે.

રોબોટ ડાયાગ્રામ

જેમ તમે આકૃતિમાંથી જોઈ શકો છો, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર અહીં એક પ્રકારનું માઇક્રોકન્ટ્રોલર છે, જેમ કે ATMEGA, જે પ્રકાશના સ્ત્રોતને શોધે છે, તેનું જોડાણ પણ સમાન છે. સોલ્ડરિંગ આયર્નનો ઉપયોગ કરીને, તમે એક સરળ મિકેનિઝમ બનાવી શકો છો જે પડછાયાને પણ અનુસરશે. સમાન આયાતી ઉપકરણો બીમ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, પરંતુ, કુદરતી રીતે, તેમની પાસે વધુ શક્તિશાળી ઓપ્ટોકપ્લર છે. ઉપકરણને ચલાવવા માટે, તમારે ફક્ત ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને સર્કિટ અને પાવર સપ્લાય સાથે યોગ્ય રીતે કનેક્ટ કરવાની જરૂર છે.

હોદ્દામાં GDR અને VCC કલમો છે. પ્રથમ ગ્રાઉન્ડિંગ છે, બીજું પાવર છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે પાવર સપ્લાયની બાજુમાં 5V આયકન છે - આનો અર્થ એ છે કે બેટરી ઓછામાં ઓછી 5 વોલ્ટની હોવી જોઈએ.

આવા રોબોટના સંચાલનનો સિદ્ધાંત સરળ છે: જ્યારે પ્રકાશ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને હિટ કરે છે, ત્યારે ચિપ પરની મોટર ચાલુ થાય છે. આ સમજાયું કારણ કે પ્રાપ્તકર્તાએ સકારાત્મક સંકેત આપ્યો છે. હોમમેઇડ મોટર શરૂ થાય છે અને ઉપકરણ ખસેડવાનું શરૂ કરે છે.

ગોઠવણ માટે આ સર્કિટમાં રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ જરૂરી છે વિદ્યુત પ્રવાહ. ઉપરાંત, ઓપ્ટિકલ ભાગની ટકાઉપણું રેઝિસ્ટરના પ્રતિકાર પર આધારિત છે, જો તે વધુ ગરમ થાય છે, તો ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને બદલવાની જરૂર પડશે. કામ કરવા માટે, તમામ વાયરને ડાયાગ્રામની જેમ જ કનેક્ટ કરવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. એક સામાન્ય બોલપોઇન્ટ પેનથી રોબોટ સાથે સ્વીચ જોડી શકાય છે તે માઇક્રોસર્કિટ અને ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર વચ્ચેનું જોડાણ તોડી નાખશે. રોબોટનું પ્રકાશ અને પડછાયા પ્રત્યે તેની પ્રતિક્રિયા ચકાસીને પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને રેડિયો એન્જિનિયરિંગની વિવિધ શાખાઓમાં ફોટોસેન્સિટિવ ડિવાઇસનો ઉપયોગ થાય છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર, જે ફોટોડિયોડ્સ કરતાં સરળ ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત ધરાવે છે, હવે વધુને વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

તે શું છે અને તેનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર એ ફાઈબર ઓપ્ટિક સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. આ ઉપકરણો પરંપરાગત ટ્રાંઝિસ્ટર પર આધારિત છે. તેમના આધુનિક સમકક્ષો ફોટોડિયોડ્સ છે, પરંતુ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ ઘણા આધુનિક રેડિયો અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે વધુ યોગ્ય છે. ઓપરેશનના સિદ્ધાંત અનુસાર, તેઓ ફોટોરેસિસ્ટર જેવા પણ છે.

ફોટો - ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર

ફોટોોડિઓડ્સથી વિપરીત, આ સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા હોય છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ક્યાં વપરાય છે?:

1. સુરક્ષા સિસ્ટમો (મુખ્યત્વે IR ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને);
2. કોડર્સ;
3. કમ્પ્યુટર લોજિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ;
4. ફોટો રિલે;
5. સ્વચાલિત લાઇટિંગ નિયંત્રણ (ઇન્ફ્રારેડ ફોટો સેમિકન્ડક્ટરનો પણ અહીં ઉપયોગ થાય છે);
6. લેવલ સેન્સર્સ અને ડેટા કાઉન્ટિંગ સિસ્ટમ્સ.

એ નોંધવું જોઇએ કે વોલ્ટ રેન્જને લીધે, આવી સિસ્ટમોમાં ફોટોોડિઓડ્સનો ઉપયોગ ઘણી વાર થાય છે, પરંતુ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સમાં ઘણા નોંધપાત્ર હોય છે. લાભો:

1. ફોટોોડિઓડ્સ કરતાં વધુ વર્તમાન પેદા કરી શકે છે;
2. આ રેડિયો ઘટકો તુલનાત્મક રીતે ખૂબ સસ્તા છે;
3. તાત્કાલિક ઉચ્ચ વર્તમાન આઉટપુટ પ્રદાન કરી શકે છે;
4. ઉપકરણોનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તેઓ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પ્રદાન કરી શકે છે, જે, ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોરેઝિસ્ટર કરી શકતા નથી.

તદુપરાંત, એલઇડીનું આ એનાલોગ નોંધપાત્ર છે ખામીઓ, જે ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને બદલે અત્યંત વિશિષ્ટ ભાગ બનાવે છે:

1. ઘણા સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો સિલિકોનથી બનેલા હોય છે અને 1000 વોલ્ટથી વધુ વોલ્ટેજને હેન્ડલ કરી શકતા નથી.
2. આ રેડિયો ઘટકો સ્થાનિક વિદ્યુત નેટવર્કમાં વોલ્ટેજના ટીપાં માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે. જો ડાયોડ વોલ્ટેજના વધારાથી બળી ન જાય, તો ટ્રાંઝિસ્ટર સંભવતઃ પરીક્ષણમાં નિષ્ફળ જશે;
3. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર લેમ્પમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય નથી કારણ કે તે દિશાત્મક ચાર્જ થયેલા કણોને ઝડપથી આગળ વધવા દેતું નથી.

ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર ટ્રાન્ઝિસ્ટરની જેમ જ કામ કરે છે, જ્યાં વર્તમાન કલેક્ટરને નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે તે મુખ્ય તફાવત એ છે કે આ ઉપકરણમાં, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ફક્ત બે સક્રિય સંપર્કો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

ફોટો - એક સરળ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર

એક સરળ સર્કિટમાં, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર સાથે કંઈપણ જોડાયેલ નથી એમ ધારી રહ્યા છીએ, બેઝ કરંટ ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે જે કલેક્ટરને શોધે છે. રેઝિસ્ટર પછી જ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ સેમિકન્ડક્ટરમાં પ્રવેશ કરે છે. આમ, ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનના સ્તરને આધારે સમગ્ર ઉપકરણમાં વોલ્ટેજ ઊંચાથી નીચા તરફ જશે. સિગ્નલને મજબૂત કરવા માટે, તમે ઉપકરણને વિશિષ્ટ સાધનોથી કનેક્ટ કરી શકો છો. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું આઉટપુટ ઘટના પ્રકાશની તરંગલંબાઇ પર આધારિત છે. આ સેમિકન્ડક્ટર તેના ઓપરેટિંગ સ્પેક્ટ્રમના આધારે તરંગલંબાઇની વિશાળ શ્રેણીમાં પ્રકાશને પ્રતિસાદ આપે છે. ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરનું આઉટપુટ ઓપન કલેક્ટર-બેઝ જંકશનના વિસ્તાર અને ટ્રાન્ઝિસ્ટરના સતત વર્તમાન એમ્પ્લીફિકેશન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર વિવિધ પ્રકારની ક્રિયામાં આવે છે, આ ઉપકરણ પર સ્વિચ કરવા માટેના મૂળભૂત સર્કિટ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. ઉપકરણના પ્રકારો:

1. ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર (સૈદ્ધાંતિક રીતે ટ્રાન્સફોર્મર જેવું જ છે, જેના ઇનપુટ્સ ઇલેક્ટ્રિકલ સંપર્કો દ્વારા અવરોધિત છે);
2. ફોટો રિલે;
3. સેન્સર્સ સુરક્ષા સિસ્ટમોમાં વપરાય છે. આ સક્રિય ઉપકરણો છે જે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે. જ્યારે કોઈ ચોક્કસ આવેગ રચાય છે અને છોડવામાં આવે છે, ત્યારે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ તરત જ તેના વળતરના બળની ગણતરી કરે છે. જો સિગ્નલ પરત ન આવે અથવા અલગ આવર્તન સાથે પાછું આવે, તો એલાર્મ ટ્રિગર થાય છે (જેમ કે IR સુરક્ષા સિસ્ટમમાં).

નિશાનો અને મુખ્ય પરિમાણો

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ, જે બાહ્ય પરિબળો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, પરંપરાગત ટ્રાન્ઝિસ્ટર જેવું જ હોદ્દો ધરાવે છે. નીચેની આકૃતિમાં તમે જોઈ શકો છો કે આવા સેન્સર કેવી રીતે ડ્રોઇંગમાં યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવે છે.

ફોટો - ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું હોદ્દો

આ કિસ્સામાં, VT1, VT2 એ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ અને બેઝ છે, અને VT3 એ બેઝ વિના છે (ઉદાહરણ તરીકે, માઉસમાંથી). મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે પિનઆઉટ પરંપરાગત ટ્રાંઝિસ્ટરની જેમ જ બતાવવામાં આવે છે.

કિરણોત્સર્ગને રૂપાંતરિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા અન્ય સેમિકન્ડક્ટર પ્રકારના ઉપકરણો (n-p-n) સાથે, આ ઉપકરણો ઓપ્ટોકપ્લર્સ છે. તદનુસાર, તેઓને હાઉસિંગમાં એલઇડી તરીકે અથવા ઓપ્ટોકોપ્લર્સ તરીકે દર્શાવી શકાય છે (કલેક્ટરના પાયાના 90 ડિગ્રીના ખૂણા પર સ્થિત બે તીરો સાથે). આમાંના મોટાભાગના સર્કિટમાં એમ્પ્લીફાયર કલેક્ટર બેઝની જેમ જ નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ LTR 4206E, FT 1K અને IR-SFH 305-2/3ની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

તે જ સમયે, એફટી 1 લાઇટ સિંક્રોનાઇઝર સિલિકોનથી બનેલું છે, જે તેને સ્પષ્ટ લાભ આપે છે - ટકાઉપણું અને વોલ્ટેજ વધવા માટે પ્રતિકાર. વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ સૂત્ર દ્વારા રજૂ થાય છે:

ફોટો - વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા સૂત્ર

ગણતરી બાયપોલર ટ્રાંઝિસ્ટરની જેમ જ હાથ ધરવામાં આવે છે.

તમારી જરૂરિયાતોને આધારે, તમે SMD ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર PT12-21, KTF-102A અથવા LTR 4206E (ભાગ લેતા પહેલા, તમારે તેની કાર્યક્ષમતા તપાસવાની જરૂર છે) ખરીદી શકો છો. 3 રુબેલ્સથી લઈને કેટલાક સો સુધીની કિંમત.

વિડિઓ: ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની કામગીરી કેવી રીતે તપાસવી

ઉપયોગનું ઉદાહરણ

જો તમે તમારું પોતાનું ઉપકરણ બનાવવા માંગતા હો જેમાં ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરની જરૂર હોય, તો તમે એક સરળ બુદ્ધિશાળી સિસ્ટમ વિકસાવી શકો છો. આ યોજના અનુસાર, રોબોટ પ્રકાશ પર પ્રતિક્રિયા આપશે, સેટિંગ્સના આધારે, તે તેનાથી દૂર ભાગી જશે અથવા, તેનાથી વિપરીત, પ્રકાશ સ્રોત પર જશે.

રોબોટ જાતે બનાવવા માટે, તમારે તૈયાર કરવાની જરૂર છે:

1. ચિપ L293D;
2. એક નાની મોટર, તમે તેને બાળકોના રમકડામાંથી પણ લઈ શકો છો;
3. 200 ઓહ્મ કરતા ઓછા પ્રતિકાર સાથે કોઈપણ ઘરેલું ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ અને ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ રેઝિસ્ટર;
4. કનેક્શન અને હાઉસિંગ માટે કેબલ્સ જ્યાં મિકેનિઝમ સ્થિત હશે.

રોબોટ ડાયાગ્રામ

જેમ તમે આકૃતિમાંથી જોઈ શકો છો, ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર અહીં એક પ્રકારનું માઇક્રોકન્ટ્રોલર છે, જેમ કે ATMEGA, જે પ્રકાશના સ્ત્રોતને શોધે છે, તેનું જોડાણ પણ સમાન છે. સોલ્ડરિંગ આયર્નનો ઉપયોગ કરીને, તમે એક સરળ મિકેનિઝમ બનાવી શકો છો જે પડછાયાને પણ અનુસરશે. સમાન આયાતી ઉપકરણો બીમ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, પરંતુ, કુદરતી રીતે, તેમની પાસે વધુ શક્તિશાળી ઓપ્ટોકપ્લર છે. ઉપકરણને ચલાવવા માટે, તમારે ફક્ત ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને સર્કિટ અને પાવર સપ્લાય સાથે યોગ્ય રીતે કનેક્ટ કરવાની જરૂર છે.

હોદ્દામાં GDR અને VCC કલમો છે. પ્રથમ ગ્રાઉન્ડિંગ છે, બીજું પાવર છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે પાવર સપ્લાયની બાજુમાં 5V આયકન છે - આનો અર્થ એ છે કે બેટરી ઓછામાં ઓછી 5 વોલ્ટની હોવી જોઈએ.

આવા રોબોટના સંચાલનનો સિદ્ધાંત સરળ છે: જ્યારે પ્રકાશ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને હિટ કરે છે, ત્યારે ચિપ પરની મોટર ચાલુ થાય છે. આ સમજાયું કારણ કે પ્રાપ્તકર્તાએ સકારાત્મક સંકેત આપ્યો છે. હોમમેઇડ મોટર શરૂ થાય છે અને ઉપકરણ ખસેડવાનું શરૂ કરે છે.

વિદ્યુત પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે આ સર્કિટમાં રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ જરૂરી છે. ઉપરાંત, ઓપ્ટિકલ ભાગની ટકાઉપણું રેઝિસ્ટરના પ્રતિકાર પર આધારિત છે, જો તે વધુ ગરમ થાય છે, તો ફોટોટ્રાન્સિસ્ટરને બદલવાની જરૂર પડશે. કામ કરવા માટે, તમામ વાયરને ડાયાગ્રામની જેમ જ કનેક્ટ કરવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. એક સામાન્ય બોલપોઇન્ટ પેનથી રોબોટ સાથે સ્વીચ જોડી શકાય છે તે માઇક્રોસર્કિટ અને ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર વચ્ચેનું જોડાણ તોડી નાખશે. રોબોટનું પ્રકાશ અને પડછાયા પ્રત્યે તેની પ્રતિક્રિયા ચકાસીને પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.