Photo tranzito cĩ thể dùng làm bộ chuyển mạch, hoặc làm phần tử tuyến tính. Ở chếđộ chuyển mạch nĩ cĩ ưu điểm so với photo điot là cho phép điều khiển một cách trực tiếp dịng chạy qua tương đối lớn. Ngược lại, ở chế độ tuyến tính, mặc dù nĩ cĩ ưu điểm là cho độ khuếch đại, nhưng người ta vẫn thích dùng photo điot cĩ độ tuyến tính tốt hơn.
1) Phototranzito chuyển mạch
Trong trường hợp này sử dụng thơng tin dạng nhị phân: cĩ hay khơng cĩ bức xạ, hoặc là ánh sáng lớn hơn hay khơng lớn hơn ngưỡng (chiếu sáng). Tranzito chặn hoặc bảo hồ cho phép điều khiển trực tiếp (hoặc sau khi khuếch đại) như một rơle, điều khiển một cổng logic hoặc một thyricto.
Hình 2.6: Phototranzito trong chế độ chuyển mạch để điều khiển a) rơle; b) rơle ( sau khuếch đại ); c) cổng logic; d) thýito.
Tốc độ chuyển mạch bị giớ hạn bởi điện trở của phototranzito. Tốđộ này cĩ thể cải thiện một cách đáng kể nếu nĩi tiếp với phototranzito một bộ chuyển đổi dịng - thế hoặc một mạch lắp theo sơ đồ bazơ chung (với điều kiện chúng phải cĩ trở kháng vào nhỏ).
2) Phototranzito trong chếđộ tuyến tính
Cĩ hai cách dụng phototranzito trong chế độ tuyến tính. Trường hợp thứ nhất: đo ánh sáng khơng đổi, hoặc là sử dụng phototranzito giống như một luxmet.
Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý của luxmet
Trong trường hợp thứ hai, để nhận tín hiệu thay đổi dạng:
Φ(t) = Φ0 + Φ1(t) (2.11)
với điều kiện Φ(t) cĩ biên độ nhỏ để khơng dẫn tới tình trạng phototanzito bị chặn hoặc bị bảo hồ và mặt khác để cĩ thể cĩ thể coi độ nahỵ là khơng đổi.
trong những điều kiện như vậy dịng colectơ của phototanzito cĩ dạng: ic(t) = Ic(Φ0) + S.Φ1(t) (2.12) 3) Phototranzito hiệu ứng trường (photoFET)
Phototranzito hiệu ứng trường (photoFET)là một loại linh kiện được sử dụng rất rộng rãi. Sơđồ tương đương của tranzito hiệu ứng trường biểu diễn trên hình 2.8.
Hình 2.8: Phototranzito hiệu ứng trường
Trong tranzito hiệu ứng trường, ánh sáng được sử dụng để làm thay đổi điện trở kênh. Việc điều khiển dịng máng ID thực hiện thơng qua sự thay đổi điện áp VGS
-Eg
DS S
giữa cổng và nguồn. Trong chế độ phân cực ngược chuyển tiếp PN giữa cổng và kênh, điện áp này sẽ xác định độ rộng của kênh và do đĩ dịng máng cĩ dạng:
ID = IDSS 2 2 1 ÷÷øư çç è ỉ + P GS V V (2.13)
Trong đĩ IDSS là dịng máng khi VGS = 0, VP là điện áp thắt kênh.
Khi được chiếu sáng, chuyển tiếp PN giống như một photo điot cho dịng ngược Ir:
Ir = I0 + IP (2.14)
với IP = Sg.Φ. Trong biểu thức (2.14) trên: I0 là dịng điện trong tối (ở 25 0C I0 cĩ giá trị cỡ nA và tăng gấp đơi khi nhiệt độ tăng thêm 10 0C), IP là dịng quang điện, Sg là độ nhạy của điot cổng – kênh, Φ là thơng lượng ánh sáng.
Dịng Ir chạy qua điện trở Rg của mạch cổng xác định điện thế VGS và dịng máng:
VGS = Rg(I0 + IP) –Eg (2.15)
Trong đĩ Eg là điện thế phân cực của cổng
Một ứng dụng quan trọng của phototranzito hiệu ứng trường là biến điện áp bằng ánh sáng. Khi điện áp nguồn –máng nhỏ, tranzito hiệu ứng trường thể hiện giống như một điện trở RDS giữa nguồn và máng. Giá trị của RDSđược xác định bởi điện thế VGS. Trong trường hợp phototranzito hiệu ứng trường, điện trở RDS cĩ thểđiều chỉnh được nhờ thay đổi thơng lượng ánh sáng chiếu tới. Nhờ tính chất này người ta sử dụng phototranzito hiệu ứng trường để chế tạo bộ giảm điện áp điều khiển bằng ánh sáng.
Hình 2.9: Bộ giảm điện áp điều khiển bằng ánh sáng
R DS( F) R 2+ R 2+ R 1 + v 1 R 2 v 1 R 2 v 0= -E g R 1
2.1.2.3 Điện trở quang. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});