Fototransistor. Dati di riferimento

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / materiali di riferimento

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fototransistor - un rivelatore di radiazioni a semiconduttore fotosensibile, simile nella struttura a un transistor bipolare pn-p o n-p-n. A differenza di un fotodiodo, non solo converte la radiazione luminosa in un segnale elettrico, ma fornisce anche la sua amplificazione. La tensione di alimentazione al dispositivo viene applicata r in modo che la giunzione del collettore sia chiusa e la giunzione dell'emettitore sia aperta. La base è spesso lasciata disabilitata.

Strutturalmente, il fototransistor è realizzato in modo tale che l'intero flusso luminoso che entra attraverso la finestra di ingresso venga assorbito dalla base, formando al suo interno coppie fotogenerate di portatori di corrente. Di conseguenza, quando viene applicata una tensione al fototransistor, una corrente di collettore inizia a fluire attraverso di esso.

Poiché il funzionamento del dispositivo si basa sulla diffusione della portante, la frequenza operativa dei fototransistor di solito non supera diverse decine di kilohertz.

Attualmente, i fototransistor al silicio sono principalmente prodotti commercialmente. Ma ci sono diversi tipi di dispositivi realizzati sulla base del germanio.

L'elevata sensibilità dei fototransistor, nonché il loro costo relativamente basso, consentono di utilizzare ampiamente questi dispositivi nei sistemi di controllo e automazione che non richiedono la massima velocità, in vari sensori di luce, incendio, sicurezza, ecc., In fotorelè, apparecchiature per l'analisi delle proprietà ottiche di liquidi e gas. I fototransistor senza pacchetto sono utilizzati in optoaccoppiatori e microcircuiti ibridi come elementi di isolamento galvanico.

Tutti i fototransistor di seguito operano nella regione della radiazione infrarossa (IR).

KTF102A, KTF102A1

I fototransistor npn plenari al silicio KTF102A e KTF102A1 con un'area dell'elemento fotosensibile di 0,64 mm2 sono prodotti in una custodia di plastica con conduttori stagnati rigidi (rispettivamente Fig. 1 e 2).

Peso KTF102A - non più di 0,2 g; KTF102A1 - 0,1 g Per il dispositivo KTF102A1, l'uscita dell'emettitore è contrassegnata da un punto colorato.

I fototransistor sono progettati per funzionare in videoregistratori e altre apparecchiature radioelettroniche domestiche.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Collettore fotocorrente. mA, non inferiore, a una tensione collettore-emettitore di 5 V e un valore di illuminazione con una lunghezza d'onda di 0,85 μm 0,5 mW / cm2 ...... 0,95
• 0,1 mW/cm2......0,2
• Corrente di collettore scuro, µA, non di più, a una tensione collettore-emettitore di 5 8 e una temperatura ambiente di +25°C ...... 1
• valore tipico ...... 0,1
• +55°C......10
• tensione di saturazione. V. non più, con un valore di illuminazione con una lunghezza d'onda di 0,85 μm 0,5 mW / cm2 con una fotocorrente del collettore di 0,25 mA ...... 0,15
• 0,06 mW/cm2 (0,2 mA)......0,5
• Il tempo di salita dell'impulso di fotorisposta quando viene applicata l'irradiazione, µs, non di più, con un'illuminazione di 0,06 mW / cm2 a una lunghezza d'onda di 0,85 µm, una tensione collettore-emettitore di 5 V e una resistenza di carico di 15 kOhm ... ... 0,5
• valore tipico ...... 0,2
• Area di fotosensibilità spettrale, µm.....0,73...1,05
• Lunghezza d'onda della massima fotosensibilità spettrale, µm......0,87

Limiti operativi

• Il più alto collettore di fotocorrente. mA, a temperatura ambiente -19...+35°С......40
• +36...+55°С......5
• Tensione massima collettore-emettitore, V, a temperatura ambiente -10...+35°С......10
• +36...+55°С......6
• Il più alto potere di dissipazione. mW. a temperatura ambiente -10...+35°С......30
• +36...+55°С......10
• Campo di lavoro della temperatura ambiente, °C......-10...+55

La caratteristica volt-ampere del fototransistor in varie condizioni di illuminazione è mostrata in fig. 3, e una tipica leggera - in fig. 4. La sensibilità spettrale relativa degli strumenti è illustrata in Fig. 5 - il rapporto tra la fotocorrente del collettore al valore attuale della lunghezza d'onda della radiazione e la fotocorrente alla massima lunghezza d'onda della sensibilità).

Sulla fig. 6 mostra la dipendenza della corrente del collettore scuro dalla temperatura.

KTF104A - KTF104V

Fototransistor npn planari al silicio KTF104A, KTF104B. KTF104V con un'area dell'elemento fotosensibile di 0,64 mm2 è prodotto in una custodia di plastica, la stessa di KTF102A (vedi Fig. 1). Anche i terminali sono stagnati, ma la lunghezza della parte di montaggio è di 2,9 mm. non 10,1 mm. Peso: non più di 0,2 g.

I fototransistor sono progettati per l'uso in apparecchiature elettroniche di consumo.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Fotocorrente del collettore, mA, non inferiore, a una tensione collettore-emettitore di 8,5 V e illuminazione di 5 lux per KTF104A ...... 0,15
• KTF104B......0.1
• KTF104V......0,05
• Corrente di collettore scuro, μA, non di più, a una tensione collettore-emettitore di 8.5 V per KTF104A ...... 1
• valore tipico ...... 0,1
• KTF104B, KTF104V......5
• valore tipico ...... 0,5
• Corrente di collettore scuro, μA, non di più, con una tensione collettore-emettitore di 8,5 V e una temperatura ambiente di +55°C per KTF104A......10
• Area di massima fotosensibilità spettrale, µm......0,67..0,77
• Tempo minimo di garanzia tra guasti, h......15 000
• Periodo di validità, anni......8

I parametri principali dei fototransistor (definizioni):

• sensibilità di corrente integrale - il rapporto tra la variazione di corrente all'uscita del fototransistor e la variazione del flusso di radiazione che ha causato la variazione della corrente di uscita;
• sensibilità alla corrente monocromatica - il rapporto tra la variazione di corrente all'uscita del fototransistor e la variazione del flusso di radiazione di una data lunghezza d'onda;
• fotocorrente del collettore - la corrente che scorre attraverso il fototransistor alla tensione del collettore specificata, a causa dell'influenza del flusso di radiazione;
• corrente di collettore scuro - la corrente che scorre attraverso il fototransistor alla tensione di collettore specificata in assenza di flusso di radiazione;
• tempo di salita o discesa dell'impulso di fotorisposta - l'intervallo di tempo durante il quale la fotocorrente cambia rispettivamente da 0,1 a 0,9 o da 0,9 a 0,1 dal valore costante.

Limiti operativi

• La più alta tensione collettore-emettitore. ALLE 12
• Campo di funzionamento temperatura ambiente °C......-10...+55

La relativa fotosensibilità spettrale dei fototransistor KTF104A-KTF104V è mostrata in fig. 7.

KTF108A

I fototransistor npn plenari al silicio KTF108A con fotosensibilità selettiva sono prodotti in una custodia di plastica con conduttori stagnati rigidi (Fig. 8). Peso del dispositivo: non più di 1 g.

I fototransistor sono progettati per funzionare nel sistema di autostop delle videocamere domestiche e di altre apparecchiature radioelettroniche.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Collettore fotocorrente. mA, non meno, a una tensione di saturazione del collettore di 0,4 V e un'illuminazione di 20 mW / cmg a una lunghezza d'onda di 0.85 μm ...... 0,4
• valore tipico ...... 5
• Corrente di buio del collettore, μA, non di più, con una tensione collettore-emettitore di 10 V e una temperatura ambiente di +25°C ...... 0,025
• valore tipico ...... 0,01
• +70°C......1
• Tensione di saturazione sul collettore. V, non di più, con illuminazione di 20 mW / cm2 a una lunghezza d'onda di 0,85 μm ...... 0,4
• Area di massima fotosensibilità spettrale, µm.....0,76...0.96
• Tempo minimo di garanzia tra guasti, h......25 000
• Periodo di validità, anni......10
• Limiti operativi
• La più alta tensione costante collettore-emettitore, V ...... 15
• Massima potenza dissipata, mW, a temperatura ambiente +35°С......60
• +70°C......25
• Campo di lavoro della temperatura ambiente, °C......-10...+70

Sulla fig. 9 mostra una tipica dipendenza della corrente di buio dei fototransistor KTF108A dalla tensione collettore-emettitore, e in fig. 10 - sulla temperatura (la zona di diffusione tecnologica è ombreggiata).

La caratteristica spettrale dei fototransistor è mostrata in Fig.11.

KTF109A

I fototransistor npn planari al silicio KTF109A sono prodotti in una custodia di plastica con conduttori stagnati rigidi (Fig. 12). Peso: non più di 0,15 g.

I dispositivi sono progettati per l'uso in unità autostop di registratori e altre apparecchiature domestiche, nonché in sistemi antifurto, telecomando e automazione, in tachimetri.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Collettore fotocorrente. mamma. non meno, ad una tensione collettore-emettitore di 5 V e una potenza di irraggiamento di 0,3 mW ...... 0,08
• valore tipico ...... 0.4
• valore massimo......1
• Sensibilità alla corrente monocromatica, A / W, non inferiore, a una tensione collettore-emettitore di 5 V e irradiazione con una lunghezza d'onda di 0.83 μm ...... 0,25
• Collettore di corrente oscura. μA, non di più, a una tensione collettore-emettitore di 5 V e una temperatura ambiente di +25°С......0,5
• +55°C......2
• Tempo di salita dell'impulso di fotorisposta quando viene applicata l'irradiazione, µs, non più di......15
• Tempo di decadimento dell'impulso fototermico quando l'irradiazione viene rimossa, μs, non più di ...... 5
• Lunghezza d'onda della massima fotosensibilità spettrale, µm......1,08
• Tempo minimo di garanzia fino al guasto, h......20 000

Limiti operativi

• La più alta tensione costante collettore-emettitore, V ...... 10
• Massima potenza dissipata, mW......10
• Campo di lavoro della temperatura ambiente, °C......-60...+55

La dipendenza della fotocorrente del collettore del fototransistor KTF109A dalla potenza di irradiazione è mostrata in Fig. 13, e la dipendenza dalla temperatura della corrente oscura - in fig. 14 (la zona di diffusione tecnologica è ombreggiata).

COF224A, COF224B

I fototransistor npn aliante al silicio KOF224A, KOF224B sono prodotti in una custodia di plastica con conduttori stagnati a piastra rigida (Fig. 15). Peso: non più di 0,8 g.

Il dispositivo viene utilizzato come ricevitore di radiazioni infrarosse in un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche.

• Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С
• Sensibilità di corrente integrale, µA/lx, non inferiore, a una tensione collettore-emettitore di 5 V......0.7
• Collettore di corrente oscura. μA, non di più, per KOF224A......1
• KOF224B......0,1
• Tempo di salita o discesa dell'impulso di uscita della fotorisposta quando l'irradiazione viene applicata o rimossa, µs, non di più, per KOF224A ...... 80
• KOF224B......20
• Lunghezza d'onda della massima fotosensibilità spettrale, µm......0,95
• Tempo minimo di garanzia tra guasti, h......10 000
• Periodo di validità, anni......8

Limiti operativi

• La più alta tensione costante collettore-emettitore, V ...... 5
• Campo di lavoro della temperatura ambiente, °C......-60...+55

FT-1K, FT-1K-01, FT-L K-02, FT-2K

Fototransistor npn plenari al silicio FT-1K gr.1. FT-1K gr.2. FT-1K-01, FT-1K-02. FT-2K gr. A, FT-2K gr.B con un elemento fotosensibile tondo (diametro 1,8 mm) sono prodotti in una custodia cilindrica di metallo-vetro con conduttori flessibili stagnati (Fig. 16). La finestra d'ingresso è piatta. Peso: non più di 0,9 g.

L'uscita del collettore è estesa o presenta un contrassegno colorato.

I dispositivi sono progettati per funzionare come rilevatori di radiazioni infrarosse in apparecchiature elettroniche per usi industriali e speciali.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Sensibilità corrente integrale, μA/lx, non inferiore, per FT-1K gr. 1. FT-2K gr.A ...... 0,4
• FT-1K gr.2. FT-2K gr.B......0,2
• FT-1K-01......0.5
• FT-Zh-02......2
• Corrente di buio del collettore, μA, non di più, a una tensione collettore-emettitore di 5 V per FT-1K gr.1.FT-2K gr.A......3
• FT-1K gr.2. FT-2K gr.B......1
• ФТ-1К-01. ФТ-1К-02......0,2
• Tempo di salita o discesa dell'impulso di fotorisposta quando l'irradiazione viene applicata o rimossa, μs, non più di......80
• Area di fotosensibilità spettrale, µm ....0,5...1,1
• Lunghezza d'onda della massima fotosensibilità spettrale, µm......0,85
• Tempo minimo di garanzia tra guasti, h, per FT-1K gr.1, FT-1K gr.2. FT-1K-01, FT-1K-02......2000
• FT-2K gr.A, FT-2K gr.B.....3500
• Periodo di validità, anni, per FT-1K gr.1, FT-1K gr.2 FT-1K-01, FT-1K-02......11
• FT-2K gr.A, FT-2K gr.B......6

Limiti operativi

• La più alta tensione DC collettore-emettitore. ALLE 5
• La massima illuminazione di lavoro (entro 10 ore). lx......1500
• Intervallo di lavoro della temperatura ambiente. °C......-60...+75

Sulla fig. 17 mostra la caratteristica spettrale della fotosensibilità dei fototransistor della serie FT-1K, FT-2K.

FT-7B, FT-7B-01

I fototransistor n-p-n planari al silicio con un elemento fotosensibile rotondo (diametro 1,1 mm) sono prodotti in una custodia cilindrica di plastica con una lente (Fig. 18). Conclusioni - filo rigido stagnato. Peso: non più di 0,5 g.

I fototransistor sono utilizzati nei nodi di isolamento ottico, per il controllo del flusso luminoso e nei sistemi di segnalazione.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Sensibilità corrente integrale, μA/lm, non inferiore, per FT-7B......0,04
• FT-7B-01......0.35
• Collettore fotocorrente. mA, non inferiore a, con illuminamento di 1000 lx per FT-7B......0,2
• FT-7B-01......2
• Tensione DC nominale collettore-emettitore. NEL 20
• Collettore di corrente oscura. uA. non di più, con una tensione collettore-emettitore di 20 V ...... 0,005
• Tempo di salita o discesa dell'impulso di fotorisposta quando l'irradiazione viene applicata o rimossa, μs, non più di......1,5
• Area di fotosensibilità spettrale, µm.....0,4...1,1
• Lunghezza d'onda della massima fotosensibilità spettrale, µm......0,85
• Periodo di validità, anni......10

Limiti operativi

• Limiti della tensione ammissibile collettore-emettitore, V......2...30
• Limiti dell'illuminazione di lavoro consentita, lux..... 1...100 000
• Campo di lavoro della temperatura ambiente, °C......-15...+45

FT-8

I fototransistor npn plenari al silicio FT-8 con un'area dell'elemento fotosensibile di 0,5 mm2 sono prodotti in una custodia di plastica con conduttori stagnati a piastra rigida (Fig. 19). Peso: non più di 0,9 g.

Sono utilizzati come ricevitori di radiazioni infrarosse in vari dispositivi elettronici.

Principali caratteristiche tecniche a Tacr.av = 25°С

• Sensibilità di corrente integrale, µA/lx, non meno......2
• Collettore di corrente oscura. uA. non di più, con una tensione collettore-emettitore di 5 V e una temperatura ambiente di +25 ° С ...... 0,1
• +75°C......20
• Tempo di salita dell'impulso di uscita della fotorisposta, non di più, quando viene applicata un'irradiazione con una lunghezza d'onda di 0,9 μm, una tensione collettore-emettitore di 5 V e una resistenza di carico di 2 kΩ, μs ...... 20
• Area di fotosensibilità spettrale, µm......0,5...1,1
• Lunghezza d'onda della massima fotosensibilità spettrale, µm......0,9..0.95
• Tempo minimo di garanzia tra guasti, h......4000

Autore: V. Yushin. Città di Mosca

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