Энгийн бөгөөд үр дүнтэй схемүүдийн сонголт. Гэртээ гэрэл зургийн реле хэрхэн хийх вэ - транзистороос өөрөө хийх хамгийн хялбар арга.

Фототранзисторнь аналог эсвэл тоон дохиог хангахад ашигладаг дотоод хүчитгэсэн хатуу төлөвт хагас дамжуулагч төхөөрөмж юм. Фототранзисторыг бараг бүх зүйлд ашигладаг электрон төхөөрөмж, үйл ажиллагаа нь ямар нэг байдлаар гэрлээс хамаардаг, жишээлбэл, утаа мэдрэгч, лазер радар, алсын удирдлагатай систем.

Фототранзисторууд нь ердийн гэрэлтүүлэг төдийгүй хэт улаан туяаны болон хэт ягаан туяанд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай. Фототранзисторууд нь фотодиодоос илүү мэдрэмтгий бөгөөд илүү их гүйдэл үүсгэдэг.

Фототранзисторын дизайн

Таны мэдэж байгаагаар транзисторын хамгийн түгээмэл төрөл бол хоёр туйлт транзистор юм. Фототранзисторууд нь ихэвчлэн хоёр туйлт NPN төрлийн төхөөрөмж юм.

Ердийн биполяр транзисторууд гэрэлд маш мэдрэмтгий байдаг хэдий ч фототранзисторууд нь гэрлийн эх үүсвэртэй ажиллахад илүү оновчтой байдаг. Тэд ердийн транзистортой харьцуулахад илүү том суурь ба коллекторын талбайтай. Дүрмээр бол тэд гэрэлд зориулсан тунгалаг цонхтой, тунгалаг харанхуй биетэй байдаг.

Ихэнх фототранзисторууд нь хагас дамжуулагч нэг талстаас (цахиур, германий) хийгдсэн байдаг боловч нарийн төвөгтэй хагас дамжуулагч материал, жишээлбэл, галлийн арсенид дээр суурилсан фототранзисторууд байдаг.

Фототранзисторын ажиллах зарчим

Ердийн транзистор нь коллектор, ялгаруулагч, баазаас бүрдэнэ. Фототранзисторын үйл ажиллагааны үед гэрэл нь фототранзистороор гүйдэл гүйх боломжийг олгодог цахилгаан дохио үүсгэдэг тул үндсэн терминал нь салгагдсан хэвээр байна.

Суурь унтарсан үед фототранзисторын коллекторын уулзвар урвуу чиглэлтэй, эмиттерийн уулзвар нь урагшаа хазайсан байна. Гэрэл суурь дээр тусах хүртэл фототранзистор идэвхгүй хэвээр байна. Гэрэл нь фототранзисторыг идэвхжүүлж, электрон болон дамжуулагч цоорхойг үүсгэдэг - цэнэгийн тээвэрлэгч, үр дүнд нь коллектор - ялгаруулагчаар цахилгаан гүйдэл урсдаг.

Фототранзисторын олз

Фототранзисторын ажиллах хүрээ нь түүний гэрэлтүүлгийн эрчмээс шууд хамаардаг, учир нь суурийн эерэг потенциал нь үүнээс хамаардаг.

Ослын фотонуудын үндсэн гүйдэл нь хэдэн зуугаас хэдэн мянган нэгж хүртэл хэлбэлздэг транзисторын олзоор нэмэгддэг. 50-аас 100 хүртэлх ашиг бүхий фототранзистор нь фотодиодоос илүү мэдрэмтгий байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Дарлингтоны фототранзисторыг ашиглан нэмэлт дохионы өсгөлтийг хийж болно. Дарлингтоны фототранзистор нь гаралт (эмиттер) нь хоёрдогч хоёр туйлт транзисторын суурьтай холбогдсон фототранзистор юм. Дарлингтоны фототранзисторын бүдүүвч дүрслэл:

Энэ нь хоёр транзистортой тэнцэх бодит ашиг өгдөг тул бага гэрлийн түвшинд өндөр мэдрэмжтэй байх боломжийг олгодог. Хоёр олшруулалтын үе шат нь 100,000 хүртэл ашиг олох боломжтой. Гэсэн хэдий ч Дарлингтоны фототранзистор нь ердийн фототранзистортой харьцуулахад удаан хариу үйлдэл үзүүлдэг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.

Фототранзисторыг холбох үндсэн хэлхээнүүд

Түгээмэл ялгаруулагч өсгөгчийн хэлхээ

IN энэ тохиолдолдфототранзисторыг асаах үед өндөр төлөвөөс бага төлөв рүү шилждэг гаралтын дохио үүсдэг.

Энэ хэлхээг цахилгаан тэжээл ба фототранзисторын коллекторын хооронд резистор холбох замаар олж авдаг. Гаралтын хүчдэлийг коллектороос салгана.

Коллекторын өсгөгчийн нийтлэг хэлхээ

Нийтлэг коллекторын өсгөгч нь фототранзисторыг гэрэлтүүлэх үед бага төлөвөөс өндөр төлөв рүү шилждэг гаралтын дохиог үүсгэдэг.

Энэ хэлхээ нь ялгаруулагч ба цахилгаан тэжээлийн сөрөг (газар) хооронд резисторыг холбох замаар үүсдэг. Гаралтын дохиог ялгаруулагчаас авдаг.

Аль ч тохиолдолд фототранзисторыг идэвхтэй горим ба шилжих горим гэсэн хоёр горимд ашиглаж болно.

• Идэвхтэй горимд ажиллах нь фототранзистор нь гэрэлтүүлгийн зэрэгтэй пропорциональ гаралтын дохиог үүсгэдэг гэсэн үг юм. Гэрлийн хэмжээ тодорхой хэмжээнээс хэтэрсэн тохиолдолд фототранзистор ханасан болж, гэрэлтүүлгийг цаашид нэмэгдүүлсэн ч гаралтын дохио нэмэгдэхээ болино. Фототранзисторын ажиллах энэ горим нь харьцуулахын тулд гэрэлтүүлгийн хоёр босгыг ялгах шаардлагатай төхөөрөмжүүдэд ашигтай байдаг.
• Шилжүүлэгч горимд ажиллах нь гэрэлтэлтийн хариуд фототранзистор нь "унтраах" (таслах) эсвэл асаалттай (ханасан) байх болно гэсэн үг юм. Энэ горим нь тоон гаралтын дохио авах шаардлагатай үед хэрэг болно.

Өсгөгчийн хэлхээн дэх ачааллын эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг өөрчилснөөр та хоёр үйлдлийн горимын аль нэгийг сонгож болно. Шаардлагатай резисторын утгыг дараах томъёогоор тодорхойлж болно.

• Идэвхтэй горим: Vcc> R x I
• Горим солих: Vcc

Шилжүүлэгч горимд ажиллахын тулд ихэвчлэн 5 кОм ба түүнээс дээш эсэргүүцэлтэй резисторыг ашигладаг. Шилжүүлэгч горим дахь гаралтын өндөр түвшний хүчдэл (лог.1) нь тэжээлийн хүчдэлтэй тэнцүү байх болно. Бага түвшний гаралт (лог.0) нь 0.8 вольтоос ихгүй байх ёстой.

Төрөл бүрийн хагас дамжуулагч цацраг хүлээн авагчийн (фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фототиристор) үйл ажиллагаа нь дотоод фотоэлектрик эффектийг ашиглахад суурилдаг бөгөөд энэ нь цацрагийн нөлөөн дор хос цэнэг зөөгч - электрон ба нүх үүсдэг. хагас дамжуулагчид. Эдгээр нэмэлт зөөгч нь цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлдэг. Фотонуудын үйлчлэлээс үүдэлтэй энэхүү нэмэлт дамжуулалтыг фото дамжуулагч гэж нэрлэдэг. Металлуудад гэрэл дамжуулагчийн үзэгдэл бараг байдаггүй, учир нь тэдгээрийн дамжуулагч электронуудын концентраци нь асар их (ойролцоогоор 1022 см-3) бөгөөд цацрагийн нөлөөн дор мэдэгдэхүйц нэмэгдэхгүй. Зарим төхөөрөмжид электрон ба нүхний фото үүслийн улмаас эмф үүсдэг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн фото-emf гэж нэрлэдэг бөгөөд дараа нь эдгээр төхөөрөмжүүд нь одоогийн эх үүсвэр болж ажилладаг. Хагас дамжуулагч дахь электрон ба нүхийг дахин нэгтгэсний үр дүнд фотонууд үүсдэг бөгөөд тодорхой нөхцөлд хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүд цацрагийн эх үүсвэр болж чаддаг.

Фототранзистор нь транзистортой төстэй бүтэцтэй, дотоод дохионы өсгөлтийг хангадаг гэрэл мэдрэмтгий хагас дамжуулагч цацраг хүлээн авагч юм. Үүнийг фотодиод ба транзистороос бүрдсэн гэж үзэж болно. Фотодиод нь үндсэн коллекторын уулзварын гэрэлтүүлэгтэй хэсэг, транзистор нь ялгаруулагчийн доор байрладаг бүтцийн хэсэг юм. Фотодиод ба транзисторын коллекторын уулзвар нь бүтцийн хувьд хосолсон тул фото гүйдлийг коллекторын гүйдэлтэй нэгтгэнэ. Нийлүүлэлтийн хүчдэл нь коллекторын уулзвар хаалттай, ялгаруулагчийн уулзвар нээлттэй байхаар тэжээгддэг. Суурь нь идэвхгүй болсон байж магадгүй.

Хоёр туйлт транзистороос ялгаатай нь фототранзистор нь суурьтай цахилгаан холбоогүй бөгөөд гэрэлтүүлгийг өөрчлөх замаар үндсэн гүйдлийг удирддаг. Энэ шалтгааны улмаас фототранзистор нь зөвхөн хоёр терминалтай байдаг - ялгаруулагч ба коллектор.

Зураг 2.1 - a) p-n-p бүтэцтэй фототранзисторын бүдүүвч;

б) идэвхтэй горимд байгаа фототранзисторын диаграмм

Зураг дээр. Зураг 2.1-д фототранзисторын сэлгэн залгах хэлхээ ба идэвхтэй ажиллагааны горим дахь зурвасын диаграммыг үзүүлэв.

Суурийн n мужид гэрлийн урсгал ороход тэнцвэргүй электронууд болон нүхнүүд үүсдэг. Цоорхойнууд нь цөөнхийн тээвэрлэгч байх болно, тэдгээрийн концентраци нэмэгдэх нь суурийн коллектор руу шилжих урсгалын бүрэлдэхүүн хэсэг нэмэгдэхэд хүргэдэг. Анхдагч "үр" фото гүйдлийн хэмжээг p-n уулзвар дээр суурилсан диодын фото гүйдэлтэй ижил харьцаагаар илэрхийлнэ. Цорын ганц ялгаа нь фототранзистор дахь фото гүйдэлд оролцож буй тэнцвэргүй тээвэрлэгчийг суурь мужаас цуглуулдаг бөгөөд түүний өргөн нь W нь тархалтын урт L p-ээс бага байна. Тиймээс анхдагч "үр" фото гүйдлийн нягт нь:

Тэнцвэргүй цоорхойнууд сууринаас коллектор руу шилждэг тул суурь нь эмиттертэй харьцуулахад сөрөг цэнэгтэй байдаг бөгөөд энэ нь фототранзисторын ялгаруулагчийн уулзварын урагшлах хазайлттай тэнцүү юм. Ялгаруулагчийн pn уулзвар урагш хазайсан үед тарилгын гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсэг ялгаруулагчаас суурь хүртэл гарч ирнэ. Эмиттерийн гүйдлийн дамжуулалтын коэффициент b, (1-b) үед тарьсан зөөвөрлөгчүүд нь сууринд дахин нэгтгэгддэг эсвэл тарьсан дамжуулагчийн тооноос нэг дахин бага хүчин зүйлтэй байна. Хөдөлгөөнгүй гүйдлийн нөхцөлд суурь дахь дахин нэгтгэсэн тээвэрлэгчдийн тоо нь анхны фото гүйдэлтэй үлдсэн тоотой тэнцүү байх ёстой. Тиймээс тарилгын гүйдэл нь үндсэн фото гүйдлээс хэд дахин их байх ёстой. Коллекторын I K гүйдэл нь үндсэн фото гүйдэл I f, тарилгын гүйдэл I K0, дулааны гүйдэл I K0 гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ.

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

Биполяр транзисторын дизайн, технологийн параметрүүдээр дамжуулан үндсэн гүйдлийн өсөлтийн илэрхийлэлийг ашиглан бид дараахь зүйлийг олж авна.

Анхдагч I Ф фото гүйдлийн хэмжээг гэрлийн урсгалын параметрүүд болон хагас дамжуулагч материалын шинж чанараар стандарт аргаар илэрхийлнэ.

Суурийг гэрэлтүүлэхэд дотор нь электрон нүхний хосууд гарч ирдэг. Фотодиодын нэгэн адил диффузийн үр дүнд коллекторын уулзварт хүрч буй хосууд нь уулзвар талбараар тусгаарлагдаж, суурийн цөөнхийн тээвэрлэгчид коллектор руу шилжиж, түүний гүйдэл нэмэгддэг. Ихэнх тээвэрлэгчид суурьт үлдэж, ялгаруулагчтай харьцуулахад түүний потенциалыг бууруулдаг. Энэ тохиолдолд ялгаруулагчийн уулзвар дээр нэмэлт урагш хүчдэл үүсч, ялгаруулагчаас суурь руу нэмэлт тарилга хийж, коллекторын гүйдлийн зохих өсөлтийг үүсгэдэг.

Зураг 2.2 - Гэрэлтүүлгийн янз бүрийн түвшинд фототранзисторын энергийн диаграмм (a) ба фототранзисторын гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар (b).

Нийтлэг ялгаруулагчтай фототранзисторын ажиллагаа

Жишээлбэл, суурь унтарсан нийтлэг ялгаруулагчтай хэлхээнд фототранзисторын ажиллагааг авч үзье. Коллекторын уулзварын фото гүйдлийг урвуу коллекторын гүйдэлтэй нэгтгэсэн тул транзисторын гүйдлийн томъёонд J K0-ийн оронд оруулах хэрэгтэй.

J K0 + J Ф /J = (J K0 + J Ф)/(1-b).

J K 0>>J Ф J =J Ф /(1-b) үед ? inJ Ф, i.e. Фототранзисторын фото гүйдэл нь фотодиодын гүйдэлтэй харьцуулахад хэд хэдэн удаа нэмэгддэг. Үүний дагуу мэдрэмж нь хэд хэдэн удаа нэмэгддэг. Гүйдлийг 1000 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой тул фототранзисторын мэдрэмж нь фотодиодоос хэд дахин их байдаг. Гэхдээ олз ба давтамжийн зурвасын үржвэр тогтмол байдаг тул хязгаарлах давтамж хэд дахин багасдаг.

Зураг 2.3 - Фототранзисторын эквивалент хэлхээ.

Тээвэрлэгчийн тархалт байгаа нь төхөөрөмжийн ихээхэн инерцийг үүсгэдэг f = 10-5 -10-6 сек. Суурь нь нарийсч, тархах хугацаа багасах боловч мэдрэмж нь бас буурдаг. Германы фототранзисторын хувьд SI = 0.2-0.5 А / лм, V боол = 3 В, би харанхуй = 300 мкА, f = 0.2 мс. Төхөөрөмжийн биед тунгалаг цонх суурилуулсан бөгөөд үүгээр гэрлийн урсгал ихэвчлэн фототранзисторын үндсэн хэсэгт унадаг. Гэрэл мэдрэмтгий хэсгийн талбай нь 1-3 мм 2 байна.

Мэдрэгч нь огт өөр. Тэд үйл ажиллагааны зарчим, тэдний ажлын логик, хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай физик үзэгдэл, хэмжигдэхүүнээр ялгаатай байдаг. Гэрлийн мэдрэгчийг зөвхөн гэрэлтүүлгийн автомат удирдлагын төхөөрөмжид ашигладаггүй, цахилгаан хангамжаас эхлээд дохиолол, хамгаалалтын систем гэх мэт асар олон тооны төхөөрөмжид ашигладаг.

Фотоэлектроник төхөөрөмжийн үндсэн төрлүүд. Ерөнхий мэдээлэл

Фотодетектор нь ерөнхий утгаараа түүний мэдрэмтгий хэсэгт гэрлийн урсгалын өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлдэг электрон төхөөрөмж юм. Тэдгээр нь бүтэц, үйл ажиллагааны зарчмаараа ялгаатай байж болно. Тэднийг харцгаая.

Фоторезисторууд - гэрэлтүүлэх үед эсэргүүцлийг өөрчилдөг

Фоторезистор нь түүний гадаргуу дээр туссан гэрлийн хэмжээнээс хамааран дамжуулалтыг (эсэргүүцлийг) өөрчилдөг фото төхөөрөмж юм. Мэдрэмтгий хэсэг нь илүү хүчтэй байх тусам эсэргүүцэл багатай байдаг. Үүний бүдүүвч дүрслэл энд байна.

Энэ нь хоёр металл электродоос бүрдэх ба тэдгээрийн хооронд хагас дамжуулагч материал байдаг. Хагас дамжуулагч руу гэрэл тусах үед цэнэг зөөвөрлөгчид ялгардаг бөгөөд энэ нь металл электродуудын хооронд гүйдэл дамжуулахад тусалдаг.

Гэрлийн урсгалын энерги нь электронуудын зурвасын зөрүүг даван туулах, дамжуулах зурваст шилжихэд зарцуулагддаг. Фоторезисторын хагас дамжуулагчийн хувьд кадми сульфид, хар тугалга сульфид, кадми селенит болон бусад материалыг ашигладаг. Материалын төрлөөс хамаарна спектрийн хариу үйлдэлфоторезистор

Сонирхолтой:

Спектрийн шинж чанар нь фоторезистор гэрлийн урсгалын аль долгионы уртад (өнгө) хамгийн мэдрэмтгий болох тухай мэдээллийг агуулдаг. Зарим сорьцын хувьд хамгийн их мэдрэмж, үйл ажиллагааны үр ашгийг бий болгохын тулд тохирох долгионы урттай гэрлийн ялгаруулагчийг анхааралтай сонгох шаардлагатай.

Фоторезистор нь гэрэлтүүлгийг нарийн хэмжихэд зориулагдаагүй, харин түүний уншилтын дагуу гэрэл байгаа эсэхийг тодорхойлохын тулд та орчин нь цайвар эсвэл бараан болсон эсэхийг тодорхойлох боломжтой. Фоторезисторын одоогийн хүчдэлийн шинж чанар нь дараах байдалтай байна.

Энэ нь гэрлийн урсгалын өөр өөр утгуудын хүчдэлээс гүйдлийн хамаарлыг харуулдаг: F нь харанхуй, F3 нь тод гэрэл юм. Энэ нь шугаман юм. Бас нэг чухал шинж чанар- энэ бол мэдрэмж бөгөөд үүнийг мА (μA) / (Lm * V) -ээр хэмждэг. Энэ нь тодорхой гэрлийн урсгал болон хэрэглэсэн хүчдэлийг харгалзан резистороор хэр их гүйдэл урсаж байгааг харуулдаг.

Харанхуй эсэргүүцэл идэвхтэй эсэргүүцэлгэрэлтүүлэг бүрэн байхгүй тохиолдолд Rt гэж тодорхойлсон бөгөөд Rt / Rsv шинж чанар нь гэрэлтүүлэг бүрэн байхгүй үед фоторезисторын төлөвөөс хамгийн их гэрэлтүүлэгтэй байдал ба боломжит хамгийн бага эсэргүүцэл хүртэлх эсэргүүцлийн өөрчлөлтийн олон талт байдал юм. .

Фоторезисторууд нь мэдэгдэхүйц сул талтай байдаг - тэдгээрийн таслах давтамж. Энэ утга нь гэрлийн урсгалыг загварчлах синусоид дохионы хамгийн их давтамжийг тодорхойлдог бөгөөд энэ үед мэдрэмж нь 1.41 дахин буурдаг. Лавлах номонд үүнийг давтамжийн утга эсвэл цаг хугацааны тогтмолоор тусгадаг. Энэ нь төхөөрөмжүүдийн хурдыг тусгадаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хэдэн арван микросекунд - 10^(-5) секунд болдог. Энэ нь өндөр гүйцэтгэл шаардлагатай газар ашиглахыг зөвшөөрдөггүй.

Фотодиод - гэрлийг цахилгаан цэнэг болгон хувиргадаг

Фотодиод нь мэдрэмтгий хэсэгт унах гэрлийг цахилгаан цэнэг болгон хувиргадаг элемент юм. Энэ нь цацрагийн үед p-n уулзварт цэнэглэгчдийн хөдөлгөөнтэй холбоотой янз бүрийн процесс явагддагтай холбоотой юм.

Хэрэв хагас дамжуулагч дахь цэнэгийн тээвэрлэгчдийн хөдөлгөөний улмаас фоторезисторын дамжуулах чанар өөрчлөгдвөл хил дээр цэнэг үүсдэг. p-n уулзвар. Энэ нь фотоконвертер болон фотогенератор горимд ажиллах боломжтой.

Түүний бүтэц нь ердийн диодтой адил боловч их бие нь гэрлийг нэвтрүүлэх цонхтой. Гаднах байдлаар тэд янз бүрийн загвартай байдаг.

Хар биетэй фотодиодууд зөвхөн хэт улаан туяаг хүлээн авдаг. Хар өнгийн бүрээс нь будалттай төстэй зүйл юм. Бусад спектрийн цацрагийг өдөөх боломжийг үгүйсгэхийн тулд IR спектрийг шүүдэг.

Фоторезисторууд шиг фотодиодууд нь таслах давтамжтай байдаг бөгөөд зөвхөн эндээс илүү өндөр ба 10 МГц хүрдэг бөгөөд энэ нь сайн ажиллах боломжийг олгодог. P-i-N фотодиодуудөндөр хурдтай - 100 MHz-1 GHz, Schottky саад дээр суурилсан диодууд шиг. Нуранги диодууд нь 1-10 ГГц орчим таслах давтамжтай байдаг.

Фото хувиргагч горимд ийм диод нь гэрлийн удирдлагатай унтраалга болж ажилладаг бөгөөд энэ нь хэлхээнд урагшаа холбогдсон байна; Өөрөөр хэлбэл, катод нь илүү эерэг потенциалтай цэг рүү (нэмэх рүү), анод нь илүү сөрөг (хасах) потенциалтай байна.

Диодыг гэрлээр гэрэлтүүлээгүй тохиолдолд хэлхээнд зөвхөн урвуу харанхуй гүйдэл урсдаг (нэгж ба хэдэн арван мкА), диодыг гэрэлтүүлэх үед гэрэлт гүйдэл нэмэгддэг бөгөөд энэ нь зөвхөн гэрэлтүүлгийн зэргээс (арван арван) хамаарна. мА). Илүү их гэрэл байх тусам гүйдэл их болно.

Фото гүйдэл Хэрэв тэнцүү байна:

Энд Синт нь салшгүй мэдрэмж, Ф нь гэрлийн урсгал юм.

Фото хувиргагч горимд фотодиодыг асаах ердийн хэлхээ. Энэ нь хэрхэн холбогдсон талаар анхаарлаа хандуулаарай - дотор урвуу чиглэлэрчим хүчний эх үүсвэртэй холбоотой.

Өөр нэг горим бол генератор юм. Фотодиод руу гэрэл тусах үед түүний терминалууд дээр хүчдэл үүсдэг бөгөөд энэ горим дахь богино залгааны гүйдэл нь хэдэн арван ампертай тэнцүү байна. Энэ нь төстэй боловч бага чадалтай.

Фототранзисторууд - туссан гэрлийн хэмжээнээс хамаарч нээгддэг

Фототранзистор нь үндсэн гаралтын оронд гэрлийн биед нэвтрэх цонхтой байдаг. Үйл ажиллагааны зарчим, энэ нөлөөний шалтгаан нь өмнөх төхөөрөмжүүдтэй төстэй юм. Хоёр туйлт транзисторыг суурийн дундуур урсах гүйдлийн хэмжээгээр, фототранзисторыг гэрлийн хэмжээгээр зохицуулдаг.

Заримдаа UGO нь суурийн гаралтыг харуулдаг. Ерөнхийдөө фототранзистор дээр хүчдэлийг ердийнхтэй ижил аргаар хийдэг бөгөөд үндсэн зүү ашиглагдаагүй хэвээр байх үед хоёр дахь холболтын сонголт нь хөвөгч суурьтай байдаг.

Фототранзисторууд нь ижил төстэй байдлаар хэлхээнд ордог.

Эсвэл яг юу хэрэгтэй байгаагаас хамааран транзистор ба резисторыг сольж болно. Гэрэл байхгүй үед харанхуй гүйдэл нь транзистороор дамждаг бөгөөд энэ нь үндсэн гүйдлээс үүсдэг бөгөөд та өөрөө тохируулж болно.

Шаардлагатай үндсэн гүйдлийг тохируулсны дараа та түүний үндсэн резисторыг сонгосноор фототранзисторын мэдрэмжийг тохируулж болно. Ингэснээр хамгийн бүдэг гэрлийг ч авах боломжтой.

ЗХУ-ын үед радио сонирхогчид өөрсдийн гараар фототранзистор хийдэг байсан - ердийн транзисторын биеийн хэсгийг таслах замаар гэрлийн цонх хийдэг байв. MP14-MP42 гэх мэт транзисторууд үүнд тохиромжтой.

Одоогийн хүчдэлийн шинж чанараас харахад фото гүйдлийн гэрэлтүүлгээс хамаарах хамаарал харагдаж байгаа бол коллектор-эмиттерийн хүчдэлээс бараг хамааралгүй байдаг.

Хоёр туйлт фототранзисторуудаас гадна хээрийн эффектүүд бас байдаг. Хоёр туйлт нь 10-100 кГц давтамжтай ажилладаг бол хээрийнх нь илүү мэдрэмтгий байдаг. Тэдний мэдрэмж нь люмен тутамд хэд хэдэн амперт хүрдэг бөгөөд "илүү хурдан" нь 100 МГц хүртэл байдаг. У талбайн эффект транзисторуудБайна сонирхолтой онцлог, хамгийн их гэрлийн урсгалын утгуудад хаалганы хүчдэл нь ус зайлуулах гүйдэлд бараг нөлөөлдөггүй.

Фотоэлектроник төхөөрөмжүүдийн хэрэглээний талбарууд

Юуны өмнө та тэдгээрийг ашиглах илүү танил сонголтуудыг авч үзэх хэрэгтэй, жишээлбэл, гэрлийг автоматаар асаах.

Дээр үзүүлсэн хэлхээ нь тодорхой гэрлийн түвшинд ачааллыг асаах, унтраах хамгийн энгийн төхөөрөмж юм. Фотодиод FD320 Гэрэл тусах үед нээгдэж, R1 дээр тодорхой хүчдэл буурч, түүний утга нь VT1 транзисторыг нээхэд хангалттай бол өөр транзистор - VT2-ийг нээж, нээнэ. Эдгээр хоёр транзистор нь релений ороомог K1-ийг тэжээхэд шаардлагатай хоёр үе шаттай гүйдлийн өсгөгч юм.

Диод VD2 нь ороомог солигдох үед үүсдэг EMF өөрөө индукцийг чийгшүүлэхэд хэрэгтэй. Ачааллаас гарах утаснуудын нэг нь релений тэжээлийн контакттай холбогдсон бөгөөд диаграммын дээд хэсэг нь АС- фаз эсвэл тэг).

Бидэнд ихэвчлэн хаалттай, нээлттэй контактууд байдаг; тэдгээр нь асаах хэлхээг сонгох эсвэл шаардлагатай гэрэлтүүлэгт хүрсэн үед сүлжээнээс ачааллыг асаах эсвэл унтраах эсэхийг сонгоход шаардлагатай байдаг. Потенциометр R1 нь төхөөрөмжийг шаардлагатай гэрлээр ажиллуулахын тулд тохируулах шаардлагатай. Эсэргүүцэл их байх тусам бага гэрэлхэлхээг идэвхжүүлэхэд шаардлагатай.

Энэ хэлхээний хувилбаруудыг ихэнх ижил төстэй төхөөрөмжүүдэд ашигладаг бөгөөд шаардлагатай бол тодорхой багц функцийг нэмж өгдөг.

Хөнгөн ачааллыг асаахаас гадна ийм фотодетекторуудыг янз бүрийн хяналтын системд ашигладаг, жишээлбэл, метроны турник дээр, турникийг зөвшөөрөлгүй (туулай) хөндлөн гарахыг илрүүлэхийн тулд фоторезисторыг ихэвчлэн ашигладаг.

Хэвлэх үйлдвэрт цаасны тууз хагарах үед гэрэл нь фотодетектор дээр тусч, энэ талаар операторт дохио өгдөг. Цаасан дээр ялгаруулагч нь цаасны нэг талд, фото илрүүлэгч нь байрладаг урвуу тал. Цаас урагдсан үед ялгаруулагчаас гэрэл фотодетекторт хүрдэг.

Зарим төрлийн дохиоллын системд ялгаруулагч ба фотодетекторыг өрөөнд орох мэдрэгч болгон ашигладаг бол IR төхөөрөмжийг цацрагийг харагдахаас урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ашигладаг.

IR спектрийн тухайд, суваг солих үед алсын удирдлага дахь IR LED-ээс дохио хүлээн авдаг ТВ хүлээн авагчийн талаар огт дурдаагүй болно. Мэдээлэл нь тусгай арга замаар кодлогдсон бөгөөд ТВ танд хэрэгтэй зүйлийг ойлгодог.

Мэдээллийг өмнө нь хэт улаан туяаны портоор дамжуулж байсан гар утаснууд. Дамжуулах хурд нь цуваа дамжуулах арга болон төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчмаар хязгаарлагддаг.

Компьютерийн хулганууд мөн фотоэлектрон төхөөрөмжтэй холбоотой технологийг ашигладаг.

Электрон хэлхээнд дохио дамжуулах програмууд

Оптоэлектроник төхөөрөмжүүд нь дээр дурдсан шиг ялгаруулагч ба фотодетекторыг нэг орон сууцанд нэгтгэдэг төхөөрөмжүүд юм. Эдгээр нь цахилгаан хэлхээний хоёр хэлхээг холбоход шаардлагатай байдаг.

Энэ нь микроконтроллерийн дохиогоор 220 В 5 В хэлхээнд триакыг удирдах тохиолдолд гальваник тусгаарлалт, хурдан дохио дамжуулах, түүнчлэн DC ба хувьсах гүйдлийн хэлхээг холбоход шаардлагатай.

Эдгээр нь оптокоуплер дотор ашиглагдсан элементүүдийн төрлүүдийн талаархи мэдээллийг агуулсан ердийн график тэмдэглэгээтэй байдаг.

Ийм төхөөрөмжийг ашиглах хэд хэдэн жишээг авч үзье.

Хэрэв та тиристор эсвэл триак хувиргагчийг зохион бүтээж байгаа бол асуудалтай тулгарах болно. Нэгдүгээрт, хэрэв хяналтын гаралт дээрх шилжилт эвдэрвэл өндөр потенциал цохиж, сүүлийнх нь амжилтгүй болно. Энэ зорилгоор оптозимистор гэж нэрлэгддэг элемент бүхий тусгай драйверуудыг боловсруулсан, жишээ нь MOC3041.

Тогтворжуулсан тэжээлийн хангамжийг солиход санал хүсэлт шаардагдана. Хэрэв бид энэ хэлхээнд гальваник тусгаарлалтыг оруулаагүй бол OS хэлхээний зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүд эвдэрч, гаралтын хэлхээнд өндөр потенциал үүсч, холбогдсон тоног төхөөрөмж эвдрэх болно, би та цахилгаан цочролд өртөж болзошгүй тухай яриагүй байна. .

IN тодорхой жишээгаралтын хэлхээнээс транзисторын эргэх холбоо (хяналтын) ороомог хүртэлх ийм үйлдлийн системийг U1 цуваа тэмдэглэгээ бүхий оптокоуплер ашиглан хийж байгааг та харж байна.

Дүгнэлт

Фото болон оптоэлектроник нь электроникийн маш чухал хэсэг бөгөөд тоног төхөөрөмжийн чанар, түүний өртөг, найдвартай байдлыг эрс сайжруулсан. Оптокоуплер ашиглан ийм хэлхээнд тусгаарлах трансформаторын хэрэглээг арилгах боломжтой бөгөөд энэ нь жин ба хэмжээсийн параметрүүдийг бууруулдаг. Үүнээс гадна зарим төхөөрөмжийг ийм элементгүйгээр хэрэгжүүлэх боломжгүй юм.

Гэрэл мэдрэмтгий төхөөрөмжийг электроник, радио инженерийн янз бүрийн салбарт ашигладаг. Фотодиодоос илүү энгийн үйл ажиллагааны зарчимтай фототранзисторыг одоо улам бүр ашиглаж байна.

Энэ юу вэ, хаана хэрэглэдэг вэ

Фототранзистор нь тодорхой оптик цацрагийг ашиглан цахилгаан гүйдлийг хянах зориулалттай шилэн кабелийн хагас дамжуулагч төхөөрөмж юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ердийн транзистор дээр суурилдаг. Тэдний орчин үеийн аналогууд нь фотодиодууд боловч фототранзисторууд нь орчин үеийн олон радио, электрон төхөөрөмжүүдэд илүү тохиромжтой байдаг. Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу тэдгээр нь фоторезистортой төстэй байдаг.

Фото - фототранзистор

Фотодиодуудаас ялгаатай нь эдгээр хагас дамжуулагч нь илүү өндөр мэдрэмжтэй байдаг.

Фототранзисторыг хаана ашигладаг вэ?:

1. Хамгаалалтын систем (гол төлөв IR фототранзисторыг ашигладаг);
2. Кодерууд;
3. Компьютерийн логик хяналтын систем;
4. Фото реле;
5. Гэрэлтүүлгийн автомат удирдлага (хэт улаан туяаны хагас дамжуулагчийг энд бас ашигладаг);
6. Түвшин мэдрэгч ба өгөгдөл тоолох систем.

Ийм системд вольтын хүрээний улмаас фотодиодууд илүү их ашиглагддаг боловч фототранзисторууд нь хэд хэдэн чухал ач холбогдолтой байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. ашиг тус:

1. Фотодиодоос илүү их гүйдэл үүсгэж чаддаг;
2. Эдгээр радио бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь харьцангуй хямд байдаг;
3. Агшин зуурын өндөр гүйдлийн гаралтыг хангах боломжтой;
4. Төхөөрөмжүүдийн гол давуу тал нь өндөр хүчдэлийг хангаж чаддаг, жишээлбэл, фоторезисторууд үүнийг хийж чадахгүй.

Түүнээс гадна LED-ийн энэ аналог нь чухал ач холбогдолтой юм дутагдал, энэ нь фототранзисторыг маш нарийн мэргэжлийн хэсэг болгодог:

1. Олон тооны хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүд нь силиконоор хийгдсэн бөгөөд 1000 вольтоос дээш хүчдэлийг тэсвэрлэх чадваргүй байдаг.
2. Эдгээр радио бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь орон нутгийн хүчдэлийн уналтад маш мэдрэмтгий байдаг цахилгаан сүлжээ. Хэрэв диод нь хүчдэлийн өсөлтөөс болж шатахгүй бол транзистор туршилтанд амжилтгүй болох магадлалтай;
3. Фототранзистор нь чиглэлтэй цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдан хөдөлгөх боломжийг олгодоггүй тул чийдэнд ашиглахад тохиромжгүй.

Үйл ажиллагааны зарчим

Фототранзистор нь гүйдэл нь коллектор руу чиглэгддэг транзистортой адил ажилладаг бөгөөд гол ялгаа нь: энэ төхөөрөмж, цахилгаан гүйдлийг зөвхөн хоёр идэвхтэй контактаар удирддаг.

Фото - энгийн фототранзистор

Энгийн хэлхээнд фототранзистортой юу ч холбогдоогүй гэж үзвэл үндсэн гүйдлийг коллекторыг илрүүлдэг тусгай оптик цацрагаар удирддаг. Цахилгаан гүйдэл нь резисторын дараа л хагас дамжуулагч руу ордог. Тиймээс төхөөрөмж дээрх хүчдэл нь оптик цацрагийн түвшингээс хамаарч өндөрөөс бага руу шилжих болно. Дохио бэхжүүлэхийн тулд та төхөөрөмжийг холбож болно тусгай тоног төхөөрөмж. Фототранзисторын гаралт нь туссан гэрлийн долгионы уртаас хамаарна. Энэ хагас дамжуулагч нь үйл ажиллагааны спектрээс хамааран өргөн хүрээний долгионы урттай гэрэлд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Фототранзисторын гаралтыг нээлттэй шилжилтийн коллекторын баазын талбайгаар тодорхойлно DCтранзисторын олз.

Фототранзистор тохиолддог янз бүрийн төрөлүйлдлүүд, үүнийг төхөөрөмжийг асаах үндсэн хэлхээгээр зааж өгсөн болно. Төхөөрөмжийн төрлүүд:

1. Оптик тусгаарлагч (зарчмын хувьд трансформатортой төстэй, оролт нь цахилгаан контактаар хаагдсан);
2. Фото реле;
3. Мэдрэгч -д ашигласан аюулгүй байдлын системүүд. Эдгээр нь гэрэл ялгаруулдаг идэвхтэй төхөөрөмжүүд юм. Тодорхой импульс үүсч, суллагдсан үед хагас дамжуулагч төхөөрөмж нь түүний буцах хүчийг нэн даруй тооцоолно. Хэрэв дохио буцаж ирэхгүй эсвэл өөр давтамжтайгаар буцаж ирвэл дохиолол (IR аюулгүй байдлын системд байдаг шиг) эхэлдэг.

Тэмдэглэгээ ба үндсэн параметрүүд

Хяналттай фототранзисторууд гадаад хүчин зүйлүүд, ердийн транзистортой төстэй тэмдэглэгээтэй байна. Доорх зурган дээр ийм мэдрэгчийг схемийн дагуу зураг дээр хэрхэн харуулсан болохыг харж болно.

Фото - транзисторын тэмдэглэгээ

Энэ тохиолдолд VT1, VT2 нь фототранзистор ба суурь, VT3 нь суурьгүй (жишээлбэл, хулганаас). Түгжээг ердийн транзистортой ижил байдлаар харуулсан болохыг анхаарна уу.

Цацраг туяаг хувиргахад ашигладаг бусад хагас дамжуулагч төрлийн төхөөрөмжүүдийн (n-p-n) хамт эдгээр төхөөрөмжүүд нь optocouplers юм. Үүний дагуу тэдгээрийг орон сууцанд LED эсвэл optocoupler хэлбэрээр дүрсэлж болно (хоёр сумтай коллекторын суурьтай 90 градусын өнцөгт байрладаг). Эдгээр хэлхээний дийлэнх дэх өсгөгч нь коллекторын суурьтай ижил байдлаар тодорхойлогддог.

LTR 4206E, FT 1K ба IR-SFH 305-2/3 фототранзисторуудын үндсэн шинж чанарууд:

Үүний зэрэгцээ, FT 1 гэрлийн синхрончлогч нь цахиураар хийгдсэн бөгөөд энэ нь тодорхой давуу талтай - бат бөх, хүчдэлийн өсөлтөд тэсвэртэй. Гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарыг дараах томъёогоор илэрхийлнэ.

Фото - одоогийн хүчдэлийн шинж чанарын томъёо

Тооцооллыг биполяр транзистортой ижил аргаар хийдэг.

Өөрийн хэрэгцээ шаардлагаас хамааран та SMD фототранзистор PT12-21, KTF-102A эсвэл LTR 4206E худалдаж авах боломжтой (хэсгийг авахын өмнө та түүний ажиллагааг шалгах хэрэгтэй). Үнэ 3 рубльээс хэдэн зуун хүртэл.

Видео: фототранзисторын ажиллагааг хэрхэн шалгах вэ

Хэрэглээний жишээ

Хэрэв та фототранзистор шаарддаг төхөөрөмжөө өөрийн гараар хийхийг хүсвэл энгийн ухаалаг систем боловсруулж болно. Энэ схемийн дагуу робот нь гэрэлд хариу үйлдэл үзүүлэх бөгөөд тохиргооноос хамааран тэр түүнээс зугтах эсвэл эсрэгээр гэрлийн эх үүсвэр рүү шилжих болно.

Өөрөө робот хийхийн тулд та дараахь зүйлийг бэлтгэх хэрэгтэй.

1. Чип L293D;
2. Жижиг мотор, та үүнийг хүүхдийн тоглоомноос ч авч болно;
3. 200 Ом-оос бага эсэргүүцэлтэй дотоодын аливаа фототранзистор ба талбайн нөлөөллийн резистор;
4. Холболтын кабель ба механизмыг байрлуулах орон сууц.

Робот диаграм

Диаграмаас харахад энд байгаа фототранзистор нь гэрлийн эх үүсвэрийг илрүүлдэг ATMEGA шиг нэг төрлийн микроконтроллер юм, тэр ч байтугай холболт нь ижил төстэй байдаг. Гагнуурын төмрийг ашиглан та сүүдрийг дагах энгийн механизм хийж болно. Импортын ижил төстэй төхөөрөмжийг BEAM үйлдвэрлэдэг боловч мэдээжийн хэрэг тэдгээр нь илүү хүчирхэг optocoupler-тэй байдаг. Төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд та зөвхөн фототранзисторыг хэлхээ болон тэжээлийн хангамжид зөв холбох хэрэгтэй.

Энэхүү тэмдэглэгээ нь GDR болон VCC заалтуудыг агуулна. Эхнийх нь газардуулга, хоёр дахь нь хүч юм. Цахилгаан хангамжийн хажууд 5V дүрс байгаа гэдгийг анхаарна уу - энэ нь зай нь дор хаяж 5 вольт байх ёстой гэсэн үг юм.

Ийм роботын ажиллах зарчим нь энгийн: гэрэл фототранзистор дээр тусах үед чип дээрх мотор асдаг. Хүлээн авагч эерэг дохио өгсөн учраас энэ нь хэрэгждэг. Гар хийцийн мотор эхэлж, төхөөрөмж хөдөлж эхэлдэг.

Энэ хэлхээнд резистор ашиглах нь тохируулга хийхэд зайлшгүй шаардлагатай цахилгаан гүйдэл. Мөн оптик хэсгийн бат бөх чанар нь резисторын эсэргүүцэлээс хамаарна, хэрэв хэт халсан бол фототранзисторыг солих шаардлагатай болно. Ажиллахын тулд бүх утсыг диаграммд үзүүлсэнтэй ижил аргаар холбох нь маш чухал юм. Шилжүүлэгчийг энгийн бал үзэгнээс робот руу холбож болно, энэ нь микро схем ба фототранзисторын хоорондох холболтыг таслах болно. Роботыг гэрэл сүүдэрт үзүүлэх хариу үйлдлийг шалган шалгадаг.

Гэрэл мэдрэмтгий төхөөрөмжийг электроник, радио инженерийн янз бүрийн салбарт ашигладаг. Фотодиодоос илүү энгийн үйл ажиллагааны зарчимтай фототранзисторыг одоо улам бүр ашиглаж байна.

Энэ юу вэ, хаана хэрэглэдэг вэ

Фототранзистор нь тодорхой оптик цацрагийг ашиглан цахилгаан гүйдлийг хянах зориулалттай шилэн кабелийн хагас дамжуулагч төхөөрөмж юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь ердийн транзистор дээр суурилдаг. Тэдний орчин үеийн аналогууд нь фотодиодууд боловч фототранзисторууд нь орчин үеийн олон радио, электрон төхөөрөмжүүдэд илүү тохиромжтой байдаг. Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу тэдгээр нь фоторезистортой төстэй байдаг.

Фото - фототранзистор

Фотодиодуудаас ялгаатай нь эдгээр хагас дамжуулагч нь илүү өндөр мэдрэмжтэй байдаг.

Фототранзисторыг хаана ашигладаг вэ?:

1. Хамгаалалтын систем (гол төлөв IR фототранзисторыг ашигладаг);
2. Кодерууд;
3. Компьютерийн логик хяналтын систем;
4. Фото реле;
5. Гэрэлтүүлгийн автомат удирдлага (хэт улаан туяаны хагас дамжуулагчийг энд бас ашигладаг);
6. Түвшин мэдрэгч ба өгөгдөл тоолох систем.

Ийм системд вольтын хүрээний улмаас фотодиодууд илүү их ашиглагддаг боловч фототранзисторууд нь хэд хэдэн чухал ач холбогдолтой байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. ашиг тус:

1. Фотодиодоос илүү их гүйдэл үүсгэж чаддаг;
2. Эдгээр радио бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь харьцангуй хямд байдаг;
3. Агшин зуурын өндөр гүйдлийн гаралтыг хангах боломжтой;
4. Төхөөрөмжүүдийн гол давуу тал нь өндөр хүчдэлийг хангаж чаддаг, жишээлбэл, фоторезисторууд үүнийг хийж чадахгүй.

Түүнээс гадна LED-ийн энэ аналог нь чухал ач холбогдолтой юм дутагдал, энэ нь фототранзисторыг маш нарийн мэргэжлийн хэсэг болгодог:

1. Олон тооны хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүд нь силиконоор хийгдсэн бөгөөд 1000 вольтоос дээш хүчдэлийг тэсвэрлэх чадваргүй байдаг.
2. Эдгээр радио бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь орон нутгийн цахилгааны сүлжээнд хүчдэлийн уналтад маш мэдрэмтгий байдаг. Хэрэв диод нь хүчдэлийн өсөлтөөс болж шатахгүй бол транзистор туршилтанд амжилтгүй болох магадлалтай;
3. Фототранзистор нь чиглэлтэй цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдан хөдөлгөх боломжийг олгодоггүй тул чийдэнд ашиглахад тохиромжгүй.

Үйл ажиллагааны зарчим

Фототранзистор нь транзисторын нэгэн адил ажилладаг бөгөөд гүйдэл нь коллектор руу чиглэгддэг бөгөөд гол ялгаа нь энэ төхөөрөмжид цахилгаан гүйдлийг зөвхөн хоёр идэвхтэй контактаар удирддаг.

Фото - энгийн фототранзистор

Энгийн хэлхээнд фототранзистортой юу ч холбогдоогүй гэж үзвэл үндсэн гүйдлийг коллекторыг илрүүлдэг тусгай оптик цацрагаар удирддаг. Цахилгаан гүйдэл нь резисторын дараа л хагас дамжуулагч руу ордог. Тиймээс төхөөрөмж дээрх хүчдэл нь оптик цацрагийн түвшингээс хамаарч өндөрөөс бага руу шилжих болно. Дохио бэхжүүлэхийн тулд та төхөөрөмжийг тусгай төхөөрөмжид холбож болно. Фототранзисторын гаралт нь туссан гэрлийн долгионы уртаас хамаарна. Энэ хагас дамжуулагч нь үйл ажиллагааны спектрээс хамааран өргөн хүрээний долгионы урттай гэрэлд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Фототранзисторын гаралтыг нээлттэй коллекторын суурийн уулзварын талбай ба транзисторын тогтмол гүйдлийн олшруулалтаар тодорхойлно.

Фототранзистор нь янз бүрийн төрлийн үйлдэлтэй байдаг бөгөөд үүнийг төхөөрөмжийг асаах үндсэн хэлхээгээр илэрхийлдэг. Төхөөрөмжийн төрлүүд:

1. Оптик тусгаарлагч (зарчмын хувьд трансформатортой төстэй, оролт нь цахилгаан контактаар хаагдсан);
2. Фото реле;
3. Мэдрэгч Аюулгүй байдлын системд ашигладаг. Эдгээр нь гэрэл ялгаруулдаг идэвхтэй төхөөрөмжүүд юм. Тодорхой импульс үүсч, суллагдсан үед хагас дамжуулагч төхөөрөмж нь түүний буцах хүчийг нэн даруй тооцоолно. Хэрэв дохио буцаж ирэхгүй эсвэл өөр давтамжтайгаар буцаж ирвэл дохиолол (IR аюулгүй байдлын системд байдаг шиг) эхэлдэг.

Тэмдэглэгээ ба үндсэн параметрүүд

Гадны хүчин зүйлээр хянагддаг фототранзисторууд нь ердийн транзистортой төстэй тэмдэглэгээтэй байдаг. Доорх зурган дээр ийм мэдрэгчийг схемийн дагуу зураг дээр хэрхэн харуулсан болохыг харж болно.

Фото - транзисторын тэмдэглэгээ

Энэ тохиолдолд VT1, VT2 нь фототранзистор ба суурь, VT3 нь суурьгүй (жишээлбэл, хулганаас). Түгжээг ердийн транзистортой ижил байдлаар харуулсан болохыг анхаарна уу.

Цацраг туяаг хувиргахад ашигладаг бусад хагас дамжуулагч төрлийн төхөөрөмжүүдийн (n-p-n) хамт эдгээр төхөөрөмжүүд нь optocouplers юм. Үүний дагуу тэдгээрийг орон сууцанд LED эсвэл optocoupler хэлбэрээр дүрсэлж болно (хоёр сумтай коллекторын суурьтай 90 градусын өнцөгт байрладаг). Эдгээр хэлхээний дийлэнх дэх өсгөгч нь коллекторын суурьтай ижил байдлаар тодорхойлогддог.

LTR 4206E, FT 1K ба IR-SFH 305-2/3 фототранзисторуудын үндсэн шинж чанарууд:

Үүний зэрэгцээ, FT 1 гэрлийн синхрончлогч нь цахиураар хийгдсэн бөгөөд энэ нь тодорхой давуу талтай - бат бөх, хүчдэлийн өсөлтөд тэсвэртэй. Гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарыг дараах томъёогоор илэрхийлнэ.

Фото - одоогийн хүчдэлийн шинж чанарын томъёо

Тооцооллыг биполяр транзистортой ижил аргаар хийдэг.

Өөрийн хэрэгцээ шаардлагаас хамааран та SMD фототранзистор PT12-21, KTF-102A эсвэл LTR 4206E худалдаж авах боломжтой (хэсгийг авахын өмнө та түүний ажиллагааг шалгах хэрэгтэй). Үнэ 3 рубльээс хэдэн зуун хүртэл.

Видео: фототранзисторын ажиллагааг хэрхэн шалгах вэ

Хэрэглээний жишээ

Хэрэв та фототранзистор шаарддаг төхөөрөмжөө өөрийн гараар хийхийг хүсвэл энгийн ухаалаг систем боловсруулж болно. Энэ схемийн дагуу робот нь гэрэлд хариу үйлдэл үзүүлэх бөгөөд тохиргооноос хамааран тэр түүнээс зугтах эсвэл эсрэгээр гэрлийн эх үүсвэр рүү шилжих болно.

Өөрөө робот хийхийн тулд та дараахь зүйлийг бэлтгэх хэрэгтэй.

1. Чип L293D;
2. Жижиг мотор, та үүнийг хүүхдийн тоглоомноос ч авч болно;
3. 200 Ом-оос бага эсэргүүцэлтэй дотоодын аливаа фототранзистор ба талбайн нөлөөллийн резистор;
4. Холболтын кабель ба механизмыг байрлуулах орон сууц.

Робот диаграм

Диаграмаас харахад энд байгаа фототранзистор нь гэрлийн эх үүсвэрийг илрүүлдэг ATMEGA шиг нэг төрлийн микроконтроллер юм, тэр ч байтугай холболт нь ижил төстэй байдаг. Гагнуурын төмрийг ашиглан та сүүдрийг дагах энгийн механизм хийж болно. Импортын ижил төстэй төхөөрөмжийг BEAM үйлдвэрлэдэг боловч мэдээжийн хэрэг тэдгээр нь илүү хүчирхэг optocoupler-тэй байдаг. Төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд та зөвхөн фототранзисторыг хэлхээ болон тэжээлийн хангамжид зөв холбох хэрэгтэй.

Энэхүү тэмдэглэгээ нь GDR болон VCC заалтуудыг агуулна. Эхнийх нь газардуулга, хоёр дахь нь хүч юм. Цахилгаан хангамжийн хажууд 5V дүрс байгаа гэдгийг анхаарна уу - энэ нь зай нь дор хаяж 5 вольт байх ёстой гэсэн үг юм.

Ийм роботын ажиллах зарчим нь энгийн: гэрэл фототранзистор дээр тусах үед чип дээрх мотор асдаг. Хүлээн авагч эерэг дохио өгсөн учраас энэ нь хэрэгждэг. Гар хийцийн мотор эхэлж, төхөөрөмж хөдөлж эхэлдэг.

Энэ хэлхээнд резистор ашиглах нь цахилгаан гүйдлийг зохицуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Мөн оптик хэсгийн бат бөх чанар нь резисторын эсэргүүцэлээс хамаарна, хэрэв хэт халсан бол фототранзисторыг солих шаардлагатай болно. Ажиллахын тулд бүх утсыг диаграммд үзүүлсэнтэй ижил аргаар холбох нь маш чухал юм. Шилжүүлэгчийг энгийн бал үзэгнээс робот руу холбож болно, энэ нь микро схем ба фототранзисторын хоорондох холболтыг таслах болно. Роботыг гэрэл сүүдэрт үзүүлэх хариу үйлдлийг шалган шалгадаг.