فوتو ترانزیستور، فوتودیود و فوتودارلینگتون
متداول ترين نوع قطعات گيرنده نوري وسايلي هستند که بخش عمده آن ها را يک تقاطع PN تشکيل داده است فوتوترانزيستور ها، فوتوديود ها و فوتودارلينگتون ها از اين دسته اند
آموزش تعميرات بردهاي الکترونيکي
اين قطعات اگر به طور مستقيم باياس شوند، در اثر تابش نور به آن ها افزايش جريان عبوري از آن ها نا چيز است اما اگر به طور معکوس باياس شوند، قضيه کاملا متفاوت است؛ در اين حالت در تاريکي جرياني که از آن مي گذرد بسيار کم است اما با تابش نور به آن جريان زيادي از آن مي گذرد.
اين خاصيت را با افزودن يک نيمه رساناي ذاتي بين نواحي N و P ديود افزايش داد. در اين صورت به اين قطعات PIN ديود مي گويند.
يک فوتوترانزيستور نيز در حالت فعال به صورت معکوس باياس مي شود و توانايي تقويت جريان base را دارد. به عبارت ديگر هنگامي که نور به فوتو ترانزيستور مي تابد، جرياني از emitter به collector از آن مي گذرد. شکل زير ساختار فوتو ترانزيستور و نماد آن را نشان مي دهد
با اضافه کردن يک ترانزيستور ديگر به يک پل دارلينگتون مي رسيم که قابليت تقويت آن از ترانزيستور معمولي بيشتر است. اکنون به بررسي اين گيرنده ها در مدار مي پردازيم، اين بررسي را با فوتوترانزيستور انجام مي دهيم، ولي همه جا مي توان به جاي آن فوتوديود يا فوتودارلينگتون هم قرار دهيم.
هنگامي که صفحه اي که مي خواهيم وجود آن را تشخيص دهيم بين گيرنده و فرستنده قرار مي گيردفوتو ترانزيستور خاموش مي شود و Voutput افزايش مي يابد، از طرف ديگر هنگامي که مانعي وجود نداشته باشد فوتوترانزيستور روشن مي شود و Voutput کاهش مي يابد به اين ترتيب مي توانيم وجود مانع را تشخيص دهيم اکنون مي خواهيم مقادير مناسب RL و RE را بيابيم براي يافتن مقدار مناسب RE به دو خاصيت مهم LED فرستنده احتياج داريم ؛ (forward voltage) Vf که ميزان افت پتانسيل در آن است وقتي جرياني در حد متداول از آن مي گذرد و مقدار متداول آن حدود 1.3V است و (forward current)
If جريان متداول عبوري از LED که حدود 10MA است. با توجه به اين مقادير و با کمي محاسبه مقدار مناسب مقاومت هاي مجهول را مي يابيم؛ با توجه به شکل جريان If با:
If = ( Vcc - Vf ) / RE
با توجه به مقداربيشينه ي If که در datasheet موجود و برابر 50MA است مي توان مقدار مناسب RE را به راحتي تخمين زد:
If < If-max =>
( Vcc - Vf ) / RE < If-max =>
RE > ( Vcc - Vf ) / If-max
بايد توجه کرد که ميان If و شدت نور تابشي رابطه ي مستقيم برقرار است، لذا در انتخاب مقدار RE مناسب بايد دقت کرد.