Fotorezistory
(41)Fotorezistory sú de facto polovodičovými súčiastkami, ktoré vplyvom prostredia menia svoje elektrické vlastnosti. Konkrétne, odpor týchto prvkov závisí od intenzity svetla dopadajúceho na ich povrch.
Konštrukcia fotorezistorov
Fotorezistor má dva vodiče pripojené k hrebeňovým elektródam. Medzi nimi sa nachádza monokryštalický alebo polykryštalický fotosenzitívny materiál. Takáto tenká konštrukcia je umiestnená na podklade z izolantu (vyrobeného napr. z keramiky alebo skla), pričom celok je chránený odolným priehľadným materiálom (často epoxidovou živicou). Vo fotorezistoroch sa používajú rôzne chemické zlúčeniny, ako je kremík, sulfid olovnatý, sulfid kademnatý – a vlastnosti týchto zlúčenín sa následne premietajú do charakteristík prvku. V prvom rade vplývajú na jeho spektrálny rozsah, teda pásmo frekvencií elektromagnetického žiarenia, v ktorom je fotorezistor najcitlivejší. Vzhľadom na oblasť použitia leží toto pásmo zvyčajne v oblasti viditeľného svetla.
Použitie fotorezistorov
Jednou z najväčších výhod fotorezistorov je jednoduchosť ich implementácie. Keďže je princíp ich činnosti podobný s princípom činnosti bežných rezistorov, je možné ich použiť v mnohých tradičných analógových a digitálnych obvodoch, v ktorých môžu plniť funkcie detektora svetla, či dokonca senzora. Ich charakteristika okrem toho umožňuje nahradiť ich pri prototypovaní zariadení rezistormi alebo potenciometrami, uľahčujúcimi presné testy simulujúce špecifické podmienky prostredia.
Druhou nezanedbateľnou výhodou fotorezistora je jeho nízka cena, ktorá sa pri sériovej výrobe premieta do výrazného zníženia nákladov.
Z týchto dôvodov sa fotorezistory bežne používajú v mnohých zariadeniach. Na jednej strane ide o veľmi jednoduché obvody, ako je napr. automatický regulátor jasu LED displeja, či súmrakový senzor (umožňujúci zopnutie obvodu osvetlenia po zotmení). Na druhej strane sa fotorezistory používajú aj v zložitejších a presnejších zariadeniach a aplikáciách, napr. v luxmetroch, v zariadeniach umožňujúcich testovanie/monitorovanie optických podmienok, či v moduloch priemyselných senzorov. Pri takomto použití je fotorezistor zvyčajne zahrnutý v kalibračnom obvode, čo umožňuje dosiahnuť vysokú presnosť merania.
Dôležité parametre fotorezistorov
Väčšina parametrov, ktorými sa fotorezistory charakterizujú, je zhodná s parametrami pasívnych prvkov. Tieto prvky sa vyznačujú špecifickým maximálnym výkonom (v prípade výrobkov z ponuky TME je to v rozsahu od 90 mW do 0,5 W), ako aj maximálnym pracovným napätím (môže dosahovať až niekoľko stoviek voltov). Výrobcovia samozrejme udávajú aj tepelnú toleranciu komponentov, ako aj spôsob ich montáže (takmer vždy to bude THT, t.j. technológia montáže do priechodných otvorov).
Parametrami charakteristickými pre fotorezistory sú napr. čas zapnutia a vypnutia (niekoľko desiatok ms). Pri výbere komponentu pre danú aplikáciu treba brať do úvahy aj jeho citlivosť, ktorú špecifikujú dve hodnoty: vlnová dĺžka v bode maximálnej citlivosti a odpor pri danej expozícii. Prvé číslo definuje farbu svetla, na detekciu ktorej je prvok najviac prispôsobený, zatiaľ čo druhé umožňuje odhadnúť jeho správanie v daných podmienkach. Podrobnejšie informácie na túto tému je možné nájsť v technickej dokumentácii každého produktu – vo forme grafu alebo rovnice, ktorá presne definuje vzťah medzi intenzitou svetla (udávanou v luxoch) a odporom prvku. Za zmienku však stojí, že vo väčšine prípadoch je fotorezistor zaradený do obvodu ako prvok deliča napätia, respektíve prostredníctvom operačného zosilňovača. Jeho charakteristiky je tak možné prispôsobiť potrebám konkrétnej aplikácie výberom externých rezistorov s vhodnými hodnotami.
Sklad:
