Comment fonctionne un phototransistor?
les bases
Un phototransistor est un type de transistor qui utilise l'énergie lumineuse pour contrôler l'écoulement du courant électrique. Il s'agit essentiellement d'un dispositif semi-conducteur sensible à la lumière.
Structure et fonction
1. Jonction de collecteur de base: Comme un transistor régulier, le phototransistor a une jonction de collecteur de base. Cette jonction est l'endroit où se produit «l'action».
2. Région de base: La région de base est l'endroit où la lumière est détectée. Il est fait d'un matériau sensible à la lumière, permettant aux photons (particules de lumière) de générer des paires de trous électron (porteurs de charges libres) lorsque la lumière la frappe.
3. émetteur: La région de l'émetteur est l'origine du principal flux de courant.
4. collectionneur: La région du collecteur est l'endroit où le courant circule après avoir été amplifié par le transistor.
comment cela fonctionne
1. Absorption de la lumière: Lorsque la lumière frappe la région de base du phototransistor, les photons sont absorbés par le matériau semi-conducteur.
2. Génération d'électrons-trous: Cette absorption crée des paires d'électrons (électrons libres et des «trous» positifs). Considérez-les comme des transporteurs de charge qui peuvent se déplacer dans le matériau.
3. Courant de base: Les électrons créés par la lumière sont attirés par la borne de base. Ce petit courant qui coule dans la base est appelé le «courant de base».
4. Amplification: Ce petit courant de base, généré par la lumière, déclenche un courant beaucoup plus grand pour s'écouler entre l'émetteur et les bornes des collectionneurs. Il s'agit de l'effet d'amplification du transistor.
5. sortie: Le courant amplifié est proportionnel à l'intensité de la lumière frappant la base. Plus il y a de lumière, plus le courant de base et le courant plus amplifié circule.
Fonctionnalités clés
* Sensibilité à la lumière: Les phototransistors sont très sensibles à la lumière, ce qui les rend adaptés à la détection des niveaux de lumière même très légers.
* Amplification: Ils amplifient l'effet de la lumière, offrant une sortie de courant plus grande.
* Réactivité: Ils réagissent rapidement aux changements de l'intensité de la lumière.
Applications
Les phototransistors sont utilisés dans un large éventail d'applications, notamment:
* Capteurs de lumière: Détection des niveaux de lumière ambiante dans les caméras, les smartphones et autres appareils.
* Interruptions optiques: La création de circuits qui détectent lorsqu'un objet casse un faisceau de lumière, comme dans les systèmes de sécurité.
* télécommandes: Utilisé dans des appareils comme les télécommandes TV pour détecter la lumière infrarouge émise par la télécommande.
* Automatisation industrielle: Surveillance et contrôler les processus basés sur les niveaux de lumière.
* panneaux solaires: Utilisé en conjonction avec les cellules solaires pour améliorer l'efficacité.
en un mot: Un phototransistor convertit l'énergie lumineuse en un signal électrique. Il le fait en utilisant la lumière pour créer un petit courant de base qui déclenche un flux de courant plus grand, ce qui en fait un appareil utile pour la détection et l'amplification de la lumière.