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Fototransistoren sindoptoelektronische Halbleiter-Bauelemente.Dies sind normalerweise bipolare Transistoren, bei denen der fließende Strom von der Intensität des auf den Basis-Kollektor-Übergang fallenden Lichts abhängt (und dazu proportional ist). Bei heller Beleuchtung tendiert die Spannung am Übergang zu 0 V. In anderen Aspekten ähnelt der Betrieb des Fototransistors den gewöhnlichen Transistoren, sodass sie einfach zu implementieren und in vielen Anwendungen verwendet werden können.
Bei Fototransistoren ist der Basis-Kollektor-Übergang in Form einer Fotodiode ausgeführt. Die auf die Struktur fallenden Photonen erzeugen darauf eine Ladung, die (wie bei einem gewöhnlichen Transistor) das verstärkte elektrische Signal steuert, also den direkten Stromfluss zwischen Kollektor und Emitter. Da die Arbeit der Komponente vom Licht abhängt, bestehen diese Elemente aus transparenten Materialien in ähnlichen Formaten wie LEDs (3/5 mm). Beide Varianten können Sie mit zwei Ausgängen (Emitter, Kollektor) und drei treffen, die Ihnen zusätzlich erlauben, das Basispotential zu steuern. Sie sind in Gehäusen für Durchsteck- und Oberflächenmontage (THT, SMT), auch in miniaturisierten Formaten 0805 erhältlich.
Obwohl Fototransistoren Elemente mit einer kürzeren Reaktionszeit als Fotowiderstände sind, unterlegen sie aus dieser Sicht den Fotodioden unterlegen. Sie benötigen auch eine relativ intensive Beleuchtung, um richtig zu funktionieren. Dasie sich jedoch durch eine Sensitivität über ein breites Spektrum auszeichnen, eignen sie sich perfekt für z.B. als Empfänger für Infrarotsignale, unsichtbar für das menschliche Auge. Fototransistoren werden als Elemente von Strahlunterbrechungssensoren verwendet, die häufig in Automatisierungs- und Sicherheitssystemen eingesetzt werden. Als Baugruppen werden Fototransistoren in Optokopplern, also elektronischen Bauteilen zur Trennung von Stromkreisen, z.B. in Telekommunikationsgeräten, sowie bei der Verwendung von Ausgängen Mikrocontroller zur Steuerung induktiver Lasten (elektromagnetische Relais etc.). Aus diesem Grund haben Optokoppler ähnliche Betriebsparameter wie Fototransistoren.
Fototransistoren sollten unter Berücksichtigung der Werte elektrischer Parameter ausgewählt werden, die bipolaren Transistoren ähneln. Zu beachten sind allerdings die Kollektor-Emitter-Nennspannung und -Nennleistung, also die als Wärme in die Struktur abgegebenen Transistorverluste. Auch für einen Fototransistor als optoelektronisches Bauelement gibt es eine Reihe von Spezifikationselementen. Dazu gehören unter anderem der Betrachtungswinkel, mit dem man die optimale Belichtungsrichtung in Bezug auf die Bauteilfläche bestimmen kann; Dunkelstrom, d.h. der maximale Strom, der zwischen dem Kollektor und dem Emitter fließt, wenn die Struktur nicht von einer elektromagnetischen Welle beeinflusst wird; Wellenlänge am Punkt maximaler Empfindlichkeit (hier ist zu beachten, dass Fototransistoren für einen weiten Strahlungsbereich empfindlich sind und dieser Parameter nur die Frequenz der höchsten Empfindlichkeit bestimmt). Bei einigen Anwendungen, insbesondere im Kommunikationsbereich, werden auch Ein- und Ausschaltzeiten sehr wichtige Werte sein, die den Zeitraum definieren, in dem der Fototransistor die für eine bestimmte Lichtintensität nominale Leitfähigkeit erreicht. Unter Berücksichtigung der Besonderheiten eines bestimmten Projekts, der Leiterplattenabmessungen und sogar ästhetischer Überlegungen soll man natürlich auch auf die mechanischen Parameter des Bauteils achten: Form, Durchmesser und Farbe der Linse (Hinweis: es fungiert oft als IR-Filter und begrenzt das Spektrum des einfallenden Lichts auf die Elementstruktur). Und vergessen wir natürlich nicht die Montagemethode.
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