• Author / Uploaded
• Rubén Mojica Morgan

Citation preview

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Eléctrica Licenciatura en ingeniería eléctrica y electrónica Laboratorio de Optoelectrónica Ing. Mónica Magallón

FOTOTRANSISTOR Olmedo Núñez Saavedra 8 – 822 – 271 [email protected] Wilber Hernández 4 – 752 – 2122 [email protected] Joileth Correa 4 – 748 – 2445 [email protected] INTRODUCCION

Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor. Los fototransistores no son muy diferentes de un transistor normal, es decir, están compuestos por el mismo material semiconductor, tienen dos junturas y las mismas tres conexiones externas: colector, base y emisor.

MARCO TEORICO 2

Los fototransistores son transistores de silicio con un orificio de entrada para la luz de unos pocos mm , constituidos de manera muy análoga a los BJT convencionales, no suelen tener conexión a la base, pues la corriente de entrada la originan los portadores de carga liberados por la luz. La luz llega al trayecto base – colector, Tiene una sensibilidad a la luz de 100 a 500 veces superior a la del fotodiodo. Para su funcionamiento, el fototransistor equivale a un fotodiodo (semiconductor construido con una unión

PN,

sensible

a

la

incidencia

de

la luz

visible o infrarroja.) que

lleve

una

amplificador (dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno) incorporado. La configuración más común de un fototransistor es la de silicio NPN. Normalmente se construye mediante el proceso de difusión, con una ventana transparente o una lente en la cubierta.

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Eléctrica Licenciatura en ingeniería eléctrica y electrónica Laboratorio de Optoelectrónica Ing. Mónica Magallón

Cuando no incide la luz, se comporta como un transistor corriente. Pasa solo una corriente residual de colector – emisor (algunos nA) Cuando penetra la luz a través del orificio de entrada para la luz, se liberan portadores de carga en la transición PN que incrementan la conductividad de la capa de barrera. El fototransistor se convierte en mejor conductor. Se hace funcionar con el emisor tipo n negativo respecto al colector tipo n, quedando polarizada directamente la unión base – emisor, mientras que la unión colector – base esta en sentido contrario. Si incide luz sobre la unión colector – base y los fotones tienen energía suficiente para crear portadores de carga libres adicionales, la polarización inversa en la unión hace que los electrones pasen a la zona del colector.Los huecos restantes de la zona base al ser positivos, elevan el potencial de esta respecto al emisor. Algunos de ellos se pierden, por recombinación, en la base, si bien la mayoría llegan al colector. Estos salen por el terminal de colector y constituyen la corriente de salida. En la oscuridad la corriente para el fototransistor es más intensa que en un fotodiodo. Su intensidad es esencialmente igual a Iceo y está comprendida entre el nano ampere y el microamperio. Sin embargo la intensidad de colector de un fototransistor iluminado es unas β veces mayor que la de un fotodiodo similar.

La figura muestra las características de un fototransistor y su símbolo. El fototransistor permita obtener una corriente amplificada en función de la luminosidad de la luz.

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Eléctrica Licenciatura en ingeniería eléctrica y electrónica Laboratorio de Optoelectrónica Ing. Mónica Magallón

CIRCUITOS Y RESULTADOS Utilizamos circuito sencillos para encender un led los cuales trabajan en condiciones inversas es decir uno trabaja cuando había luz y el otro en ausencia de la misma.

Ilustración 2.Circuito para encender el led en presencia de luz

Ilustración 1.Circuito para apagar el led en presencia de luz

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Eléctrica Licenciatura en ingeniería eléctrica y electrónica Laboratorio de Optoelectrónica Ing. Mónica Magallón

Ilustración 3.Ambos circuitos trabajando con presencia de luz

Ilustración 4. Ambos circuitos trabajando en ausencia presencia de luz

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Eléctrica Licenciatura en ingeniería eléctrica y electrónica Laboratorio de Optoelectrónica Ing. Mónica Magallón

CONCLUSIONES

Los fototransistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño decircuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control. En el mercado se encuentran fototransistores tanto con conexión de base como sin ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una lente.Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc.