ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
44
ление сигнала. Его можно представить состоящим из фотодиода и транзистора.
Фотодиодом является освещаемая часть перехода база-коллектор, транзистором
– часть структуры, расположенная непосредственно под эмиттером. Так как
фотодиод и коллекторный переход транзистора конструктивно объединены, то
фототок суммируется с коллекторным током. Напряжение питания подводят
так, чтобы коллекторный переход был закрыт, а эмиттерный – открыт. База
может быть отключенной.
При освещении базы в ней возникают электронно-дырочные пары. Так же
как и в фотодиоде, пары, достигшие в результате диффузии коллекторного пе-
рехода, разделяются полем перехода, неосновные носители из базы движутся в
коллектор, при этом его ток увеличивается. Основные носители остаются в ба-
зе, понижая ее потенциал относительно эмиттера. При этом на эмиттерном пе-
реходе создается дополнительное прямое напряжение, вызывающее дополни-
тельную инжекцию из эмиттера в базу и соответствующее увеличение тока
коллектора.
а б
Рис. 22. Энергетическая диаграмма фототранзистора (а) и вольт-амперные
характеристики фототранзистора при разных уровнях освещения (б).
Рассмотрим, например, работу фототранзистора в схеме с общим эмиттером
при отключенной базе. Фототок коллекторного перехода суммируется с обрат-
ным током коллектора, поэтому в формуле для тока транзистора вместо J
К0
сле-
дует поставить J
К0
+ J
Ф
: J = (J
К0
+ J
Ф
)/(1–α). При J
К0
>>J
Ф
J = J
Ф
/(1-α) ≈ βJ
Ф
, т.е.
фототок фототранзистора усиливается в β раз по сравнению током фотодиода.
Соответственно в β раз увеличивается и чувствительность. Ток может быть
усилен в 1000 раз, поэтому чувствительность фототранзистора во много раз
больше чувствительности фотодиода. Однако поскольку произведение коэффи-
циента усиления на полосу частот величина постоянная, то предельная частота
уменьшается в β раз.
Наличие диффузии носителей обуславливает
значительную инерционность прибора τ =
10
–5
-10
–6
с. При сужении базы время диффузии
уменьшается, но уменьшается и чувствитель-
ность. Для германиевых фототранзисторов
S
I
= 0,2-0,5 А/лм, V
раб
= 3 В, I
темн
= 300 мкА, Рис. 23. Эквивалентная
τ = 0,2 мс. В корпусе прибора предусмотрено схема фототранзистора.
n p n
Э Б К
J
Ф
3
Ф
2
Ф
1
Ф = 0
V
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- …
- следующая ›
- последняя »
