Что такое фототранзистор?

Содержание драгоценных металлов в фотон-1

ФТ-1

Панорамная камера ФТ (ФТ-1) была создана в 1948 году и выпущена в небольшом количестве в 1948–1949 годах. Автор прототипа — Ф.В. Токарев, известный советский конструктор стрелкового оружия. Используя свои связи в Министерстве оборонной промышленности СССР, он буквально «продавил» выпуск своей камеры на КМЗ. Прототип Токарева был существенно переработан Е.В. Соловьёвым.Год разработки: 1948 г.Конструкция: Ф.В. Токарев, Е.В. СоловьёвПроизводство: опытноеКоличество: 10 штукГоды производства: 1949 г.Угол панорамирования: 120°Используемая плёнка: тип 135Размер кадра: 24×105 ммКоличество кадров: 12Объектив: Индустар-22 3,5/50Выдержка: 1/50 сГабаритные размеры (в/ш/г): 70×130×90 ммМасса: 1,03 кг

Панорамный фотоаппарат ФТ
Страница из каталога ЦКБ 1949 года

Схемы подключения биполярных фототранзисторов

Схема с общим эмиттером

По этой схеме создается сигнал выхода, переходящий от высокого состояния в низкое, при падении лучей света.

Эта схема выполнена с помощью подключения сопротивления между коллектором транзистора и источником питания. Напряжение выхода снимают с коллектора.

Схема с общим коллектором

Усилитель , подключенный с общим коллектором, создает сигнал выхода, переходящий от низкого состояния в высокое, при попадании света на полупроводник.

Эта схема образуется подключением сопротивления между отрицательным выводом питания и эмиттером. С эмиттера снимается выходной сигнал.

В обоих вариантах транзистор может работать в 2-х режимах:

  1. Активный режим.
  2. Режим переключения.

Активный режим

В этом режиме фототранзистор создает сигнал выхода, зависящий от интенсивности падающего света. Когда уровень освещенности превосходит определенную границу, то транзистор насыщается, и сигнал на выходе уже не будет повышаться, даже если увеличивать интенсивность лучей света. Такой режим действия рекомендуется для устройств с функцией сравнения двух порогов потока света.

Режим переключения

Действие полупроводника в этом режиме значит, что транзистор будет реагировать на подачу света выключением или включением. Такой режим необходим для устройств, в которых необходимо получение выходного сигнала в цифровом виде. Путем изменения значения резистора в схеме усилителя, можно подобрать один из режимов функционирования.

Для эксплуатации фототранзистора в качестве переключателя чаще всего применяют сопротивление более 5 кОм. Напряжение выхода повышенного уровня в переключающем режиме будет равно питающему напряжению. Напряжение выхода малого уровня должно равняться менее 0,8 В.

Проверка фототранзистора

Такой транзистор легко проверяется мультитестером, даже без наличия базы транзистора. Если подключить мультитестер к участку эмиттер-коллектор, то его сопротивление при любой полярности будет большим, так как транзистор закрыт. Если луч света попадает на чувствительный элемент, то измерительный прибор покажет низкое значение сопротивления, так как транзистор в этом случае открылся, благодаря свету, при правильной полярности питания.

Так ведет себя обычный транзистор, но он открывается сигналом электрического тока, а не лучом света. Кроме силы света, большую роль играет спектральный состав света.

Усиление фототранзистора

Диапазон работы фототранзистора напрямую зависит от интенсивности его освещения, поскольку от этого зависит положительный потенциал базы.

Базовый ток от падающих фотонов усиливается с коэффициентом усиления транзистора, который варьируется от нескольких сотен до нескольких тысяч единиц. Следует отметить, что фототранзистор с коэффициентом усиления от 50 до 100 более чувствителен, чем фотодиод.

Дополнительное усиление сигнала может быть обеспечено с помощью фототранзистора Дарлингтона. Фототранзистор Дарлингтона представляет собой фототранзистор, выход которого (эмиттер) соединен с базой второго биполярного транзистора. Схематическое изображение фототранзистора Дарлингтона:

Это позволяет обеспечить высокую чувствительность при низких уровнях освещения, так как это дает фактическое усиление равное усилению двумя транзисторами. Два каскада усиления может образовать коэффициент усиления до 100 000 . Однако необходимо учесть, что фототранзистор Дарлингтона имеет более медленную реакцию, чем обычный фототранзистор.

Фототранзисторы

Фототранзисторы отличаются от фотодиодов дополнительным усилением фототока на эмяттерном р-п переходе. Фототранзисторы могут работать как фотодиоды (режим с плавающей базой), так и в транзисторном режиме с источником смещения в базовой цепи. Вывод эмиттера фототранзистора маркируется цветной точкой на корпусе или цветной меткой на проволочном выводе. Фототранзисторы выпускают в металлостеклянном корпусе с входным окном базы в двух конструктивных оформлениях, как с отдельным электрическим выводом базы, так и без него. Основные параметры фототранзисторов приведены в таблице, внешний вид фототранзисторов показан на рисунке 1. Тип

Площадь фото-чувстви-тельного элемента, мм2 Основные параметры при температуре 20±5°С
Диапазон спектральной характеристики дельта лямбда,мкм Максимальная спектральная характеристика дельта лямбда, max, мкм Рабочее напряжение Uр, В Темновой ток Iт, мкА Интегральная токовая чувствительность S1 инт, мкА/Лк, не менее Ипульсная постоянная времени tи, с, не более Масса, г не более
ФТ-1К 2,8 0.5 … 1.12 0.8 … 0.9 5 3 (0.4) 8e-5 0.9
ФТ-2К 2,8 0.5 … 1.12 0.8 … 0.9 5 3 (0.4) 8e-5 0.9
ФТ-1Г 3 0.4 … 1.8 1.5 … 1.6 1 … 5 300 0.2 2e-4 1.5
ФТ-2Г 1 0.4 … 1.8 1.5 … 1.6 12 … 24 500 2 1e-5 1.5
ФТ-3Г 3 0.4 … 1.8 1.5 … 1.6 10 … 12 1000 2 … 7 1e-4 1.5
ФТГ-3 3 0.4 … 1.8 1.5 … 1.55 5 … 10 60 1 1(2 … 10)e-5 1.8
ФТГ-4 3 0.4 … 1.8 1.5 … 1.55 5 … 10 40 3 3(2 … 10)e-5 1.8
ФТГ-5 3 0.4 … 1.8 1.5 … 1.55 5 … 10 50 1 (1 … 2)e-5 1.8

Щелкните мышью для увеличения

ТИП Фототок IF,мкА Темновой ток IT,мкА Время нарастания импульса tн,нС Обратное напряжение UОБР(UНАС) В Режим Измерения
КТФ102А 200 1.0 500 50 (0.5) Ее=60мВт/ср RНАГР=15 кОм
КТФ102А1 800 0,5
КТФ102А2
КТФ104А 150 1.0 800 0,5 Ее=7 Лк
КТФ104Б 100 5.0
КТФ104В 50

Импортные фототранзисторы

Наименование Описание
1 L-610MP4BT/BD NPN черный пластиковый фототранзистор
2 L-32P3C T-1 (3мм) фототранзистор с кристальной линзой
3 L-51P3C T-1 3/4 (5мм) фототранзистор с кристальной линзой

Pin Map[edit]

FT1 pinout.

Pin Descriptionedit

Signal Type Description
M_ADD O-IO-S DRAM Column/Row Address
M_BANK O-IO-S DRAM Bank Address
M_CAS_L O-IO-S DRAM Column Address Strobe
M_CKE O-IO-S DRAM Clock Enable
M_CLK_H/L O-IO-S DRAM Differential Clock
M_DATA B-IO-S DRAM Data Bus
M_DM O-IO-S DRAM Data Mask
M_DQS_H/L B-IO-D DRAM Differential Data Strobe
M_EVENT_L I-IO-S DRAM Thermal Event
M_RAS_L O-IO-S DRAM Row Address Strobe
M_RESET_L O-IO-S DRAM Reset Pin for Suspend-to-RAM Power Management Mode
M_VREF VREF Memory Interface Voltage Reference
M_WE_L O-IO-S DRAM Write Enable
M0_CS_L, M1_CS_L O-IO-S DRAM Chip Selects
M0_ODT, M1_ODT O-IO-S DRAM Enable Pin for On Die Termination
M_ZVDDIO_MEM_S A DRAM Interface Drive-Strength Compensation Resistor to VDDIO
P_GPP_RXP/RXN I-PCIe-D General Purpose External PCIe Receive Data Differential Pairs
P_GPP_TXP/TXN O-PCIe-D General Purpose External PCIe Transmit Data Differential Pairs
P_UMI_RXP/RXN I-PCIe-D Unified Media Interface Receive Data Differential Pairs
P_UMI_TXP/TXN O-PCIe-D Unified Media Interface Transmit Data Differential Pairs
P_ZVDD_10 A PCIe Drive-Strength Compensation Resistor to P_VDD_10 Power Supply
P_ZVSS A PCIe Drive-Strength Compensation Resistor to VSS
LTDP0_TXP/TXN O-PCIe-D LVDS/TMDS DisplayPort 0 Differential Transmitter
TDP1_TXP/TXN O-PCIe-D TMDS DisplayPort 1 Differential Transmitter
LTDP0/TDP1_AUXP/AUXN B-IO33-D DisplayPort Auxiliary Channel
LTDP0/TDP1_HPD I-IO33-S DisplayPort Hot Plug Detect
DP_BLON O-IO33-S Display Panel Backlight Enable
DP_DIGON O-IO33-S Display Panel Power Enable
DP_VARY_BL O-IO33-S Display Backlight Brightness Control
DP_ZVSS A DP Drive-Strength Compensation Resistor to VSS
DAC_RED, DAC_REDB A Red for Video Monitor Output
DAC_GREEN, DAC_GREENB A Green for Video Monitor Output
DAC_BLUE, DAC_BLUEB A Blue for Video Monitor Output
DAC_HSYNC, DAC_VSYNC O-IO33-S Display Horizontal, Vertical Sync
DAC_SCL O-IO33-OD I2C Clock for Display (to video monitor)
DAC_SDA B-IO33-OD I2C Data for Display
DAC_ZVSS A DAC Drive-Strength Compensation Resistor to DAC Ground Pin
CLKIN_H/L I-IO18-D 100 MHz PLL Differential Reference Clock
DISP_CLKIN_H/L I-IO18-D 100 MHz Display Controller Reference Clock
DMAACTIVE_L I-IO18-S Indicated System DMA Activity
PWROK I-IO18-S Voltages and CLKIN have reached specified operation
RESET_L I-IO18-S Processor Reset
ALERT_L O-IO33-OD Programmable pin that can indicate different events, including a SB-TSI interrupt
PROCHOT_L B-IO33-OD Processor in HTC-active state
SIC I-IO33-S Sideband Interface (SB-TSI) Clock
SID B-IO33-OD Sideband Interface Data
THERMTRIP_L O-IO33-OD Thermal Sensor Trip Output
DBREQ_L I-IO18-S Debug Request
DBRDY O-IO18-S Debug Ready
TCK I-IO18-S JTAG Clock
TDI I-IO18-S JTAG Data Input
TDO O-IO18-S JTAG Data Output
TMS I-IO18-S JTAG Mode Select
TRST_L I-IO18-S JTAG Reset
TEST* Test signal
SVC O-IO18-S Serial VID Interface Clock
SVD B-IO18-OD Serial VID Interface Data
VDDCR_CPU S Core Power Supply
VDDCR_CPU_SENSE A VDDCR_CPU Voltage Monitor Pin
VDDCR_NB S Northbridge Power Supply
VDDCR_NB_SENSE A VDDCR_NB Voltage Monitor Pin
VDDIO_MEM_S S DRAM I/O Ring Power Supply
VDDIO_MEM_S_SENSE A VDDIO_MEM_S Voltage Monitor Pin
VDD_10 S 1.05 V Supply Pins
VDDPL_10 S 1.05 V Supply Pin for System PLL
VDD_18 S 1.8 V Supply Pins
VDD_18_DAC S 1.8 V Supply Pin for DAC
VDD_33 S 3.3 V Supply Pin
VSS S Ground
VSS_SENSE A VSS Voltage Monitor Pin
VSSBG_DAC S DAC Ground
RSVD Reserved

Pin Typesedit

I/O-PCIe-D Input / Output, PCIe Voltage Domain, Differential
I/O/B-IO-D/S/OD Input / Output / Bidirectional, VDDIO_MEM_S, Differential / Single-Ended / Open Drain
I/O/B-IO18-D/S/OD Input / Output / Bidirectional, VDD_18, Differential / Single-Ended / Open Drain
I/O/B-IO33-D/S/OD Input / Output / Bidirectional, VDD_33, Differential / Single-Ended / Open Drain
A Analog
S Supply Voltage

Фототранзисторы. Основные схемы включения.

Различают две основные схемы включения фототранзисторов: с отключенной базой и с присоединенной. В обеих преобразователь включается по схеме с общим эмиттером.

В первой, являющейся наиболее простой, фототранзистор применяется как двухполюсник. Фотоприемник обладает, наибольшим усилением, но невысоким быстродействием и температурной стабильностью.

Включение фототранзистора с присоединенной базой позволяет управлять положением рабочей точки, а также уменьшить темновой ток через коллекторный переход и повысить граничную частоту. Кроме того, фототранзистор может функционировать как фотодиод. Для этого обычно используют переход коллектор-база, площадь которого больше площади перехода эмиттер-база. В зависимости от напряжения, приложенного к переходу, получают фотодиодный или фотогальванический режимы работы.

По сравнению с фотодиодами фототранзисторы редко используются для работы со слабыми сигналами, для прецизионных аналоговых измерений, а в случае приема модулированных сигналов строгие требования предъявляются к стабилизации рабочей точки. Напротив, достаточно высокое усиление фототока, в результате чего нередко отпадает необхрдимость в промежуточных усилителях, успешная работа с немодулированными сигналами, высокими уровнями излучения, схемотехническая гибкость предопределили широкое применение фототранзисторов в различных пороговых схемах автоматики, оптронах. л ж.

Фототранзисторы могут непосредственно управлять работой маломощных электромеханических реле, тиристоров. Необходимым условием при построении таких схем является превышение тока коллектора, который устанавливается под действием на преобразователь лучистого потока, над порогом срабатывания ключевого элемента. Назначение диода — защита фотоприемника от индуцированной э.д.с. в момент запирания. Порог срабатывания тиристора устанавливается сопротивлением Ri. Конденсатор С препятствует отпиранию тиристора при кратковременных изменениях освещенности, скачках напряжения или тока в сети. При коммутации более мощных цепей, а также в фотореле с большей чувствительностью фототранзисторы нередко включают по схеме Дарлингтона. Общий коэффициент усиления первичного фототока схем равен произведению коэффициентов усиления фотоприемника и транзистора. Реле Р срабатывает при освещении фототранзисторов В схемах с тиристорами делители задают напряжение на коллекторах транзисторов, которое обычно значительно меньше величины напряжения Е. Фотореле срабатывает при засветке фототранзистора, а фотореле при его затемнении.

Включение по схеме Дарлингтона применяется в составном фототранзисторе. В корпусе этого фотоприемника на одном кристалле кремния размещаются транзистор и фототранзистор, причем на последний с помощью линзы фокусируется световой поток.

Аналогично фотодиодам фототранзисторы используются для управления работой усилительных каскадов на транзисторах. В зависимости от соотношения выходного сопротивления фотоприемника с входным сопротивлением усилителя может быть управление по току либо по напряжению. Выходной (коллекторный) ток фототранзи стора задает режим на базе транзистора. Резистор служит для ограничения тока через фотоприемник. Значение сопротивления выбирается так, чтобы ограничить мощность рассеивания, которая не должна превышать допустимой мощности рассеивания фототранзистора при работе с интенсивными засветками. Обычно сопротивление Ri значительно меньше сопротивления нагрузки. Выходное напряжение Схемы падает с ростом освещенности. Разброс параметров фотоприемников компенсируется регулировкой сопротивления.

Следующая
РазноеЧто такое активная мощность?

ФТ-2

Официально заводом серийно выпускалась только камера ФТ-2 в двух модификациях — с 1958 по 1960 и до 1965 года, соответственно.
В 1958 году фотоаппарат на Брюссельской всемирной выставке и в том же году он стал поступать в продажу.
Продавался и на внешнем рынке под дистрибьютеров: Spiratone, Panorama (США), Spaceview (Франция) и под собственным именем: FT-2.Год разработки: 1950 г.Конструкция: Е.В. СоловьёвПроизводство: серийноеКоличество: 16662 штукиГоды производства: с 1958 по 1965 год, в 1950 году была выпущена опытная партия в количестве 10 штук.Угол панорамирования: 120°Используемая плёнка: тип 135.Размер кадра: 24×110 ммКоличество кадров: 12Перемотка: обратная перемотка отсутствуетВидоискатель: рамочныйОбъектив: изначально: Индустар-22, в серии: Индустар-50 5/50 (ограниченный до относительного отверстия 1:5)Фокусировка: нет, объектив установлен на гиперфокальное расстояниеВыдержки: 1/100, 1/200, 1/400 с

ФТ-2

Принципиальная схема панорамного фотоаппарата «ФТ-2» приведена на рисунке и описана в книге С.В. Кулагина «Фотография и фотоаппаратура» так:
Объектив фотоаппарата «Индустар-50» 1 жёстко закреплён внутри барабана 2, поворачивающегося при съёмке на угол в 120° от пружинного двигателя (на рисунке не показан). Экспонирование изображения осуществляется через щель, образуемую отверстием в диафрагме 3 и вырезом в корпусе барабана. Плёнка шириной 35 мм и длиной 1,65 м заряжается в подающую кассету 4, из которой она вытягивается мерным валиком 5 и после экспонирования перематывается в приёмную кассету 6. При экспонировании плёнка располагается вдоль дугообразной направляющей 7, укреплённой на отъёмной задней стенке 5. Для ограничения светового пучка, поступающего к плёнке, служит раструб 9. Все основные узлы фотоаппарата смонтированы в корпусе 10. Наводка фотоаппарата осуществляется с помощью механического откидного визира, укреплённого на задней стенке 8. Для правильной ориентации фотоаппарата относительно местности служит шаровой уровень. Так как объектив имеет постоянную фокусировку, то снимки хорошего качества можно получать с предметов, расположенных не ближе 10 м. Фотоаппарат имеет счётчик кадров с размерами 24×110 мм . Перемотка плёнки производится вращением специальной головки по типу камеры «Зоркий».
Фотографирование аппаратом «ФТ-2» можно осуществлять при следующих выдержках: 1/100, 1/200 и 1/400 сек. Регулировка выдержек производится изменением скорости вращения барабана 2, для чего фотоаппарат снабжен двумя установочными рычажками и специальной таблицей, показывающей необходимое положение рычажков для получения той или иной выдержки.
Взвод пружины осуществляется поворотом барабана 2 с помощью специального рычага в сторону спусковой кнопки до срабатывания защёлки. Во время взвода пружины диафрагма 3 перекрывает вырез в корпусе барабана, благодаря чему не происходит засветки плёнки. После нажатия на спусковую кнопку сначала диафрагма открывает щель против объектива, а затем барабан с объективом поворачиваются на 120°, в результате чего осуществляется экспонирование изображения.
Фотопечатание панорамных снимков с увеличением производится с помощью фотоувеличителя специальной конструкции, что ограничивает применение панорамной съёмки в любительской практике.

Устройство ФТ-2

Принцип работы фототранзистора

Обычный транзистор состоит из коллектора, эмиттера и базы. В работе фототранзистора, как правило, вывод базы остается отключенным, так как свет генерирует электрический сигнал, позволяющий току протекать через фототранзистор.

При отключенной базе, коллекторный переход фототранзистора смещен в обратном, а эмиттерный переход — в прямом направлении. Фототранзистор остается неактивным до тех пор, пока свет не попадает на базу. Свет активирует фототранзистор, образуя электроны и дырки проводимости — носители заряда, в результате чего через коллектор — эмиттер протекает электрический ток.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Пафос клуб
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: