Fototransistores. Data de referência

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Fototransistor - um detector de radiação semicondutora fotossensível, semelhante em estrutura a um transistor bipolar pn-p ou n-p-n. Ao contrário de um fotodiodo, ele não apenas converte a radiação luminosa em um sinal elétrico, mas também fornece sua amplificação. A tensão de alimentação para o dispositivo é aplicada r de forma que a junção do coletor seja fechada e a junção do emissor seja aberta. A base é frequentemente deixada desativada.

Estruturalmente, o fototransistor é feito de forma que todo o fluxo de luz que entra pela janela de entrada seja absorvido pela base, formando pares fotogerados de portadores de corrente nela. Como resultado, quando uma tensão é aplicada ao fototransistor, uma corrente de coletor começa a fluir através dele.

Como a operação do dispositivo é baseada na difusão da portadora, a frequência operacional dos fototransistores geralmente não excede várias dezenas de kilohertz.

Atualmente, os fototransistores de silício são produzidos principalmente comercialmente. Mas existem vários tipos de dispositivos feitos com base em germânio.

A alta sensibilidade dos fototransistores, bem como seu custo relativamente baixo, possibilitam a ampla utilização desses dispositivos em sistemas de controle e automação que não exijam velocidade máxima, em diversos sensores de luz, incêndio, segurança, etc., em fotorrelés, equipamentos para analisar as propriedades ópticas de líquidos e gases. Fototransistores sem embalagem são usados ​​em optoacopladores e microcircuitos híbridos como elementos de isolamento galvânico.

Todos os fototransistores abaixo operam na região infravermelha (IR) da radiação.

KTF102A, KTF102A1

Os fototransistores npn plenários de silício KTF102A e KTF102A1 com uma área de elemento fotossensível de 0,64 mm2 são produzidos em uma caixa de plástico com condutores estanhados rígidos (Fig. 1 e 2, respectivamente).

Peso KTF102A - não mais que 0,2 g; KTF102A1 - 0,1 G. Para o dispositivo KTF102A1, a saída do emissor é marcada com um ponto colorido.

Os fototransistores são projetados para funcionar em gravadores de vídeo e outros equipamentos eletrônicos domésticos.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Coletor fotocorrente. mA, não menos, com uma tensão coletor-emissor de 5 V e um valor de iluminação com um comprimento de onda de 0,85 μm 0,5 mW / cm2 ...... 0,95
• 0,1 mW/cm2......0,2
• Corrente de coletor escuro, µA, não mais, em uma tensão coletor-emissor de 5 8 e uma temperatura ambiente de +25°C ...... 1
• valor típico ...... 0,1
• +55°C......10
• Tensão de saturação. V. não mais, com valor de iluminação com comprimento de onda de 0,85 μm 0,5 mW / cm2 com fotocorrente coletor de 0,25 mA ...... 0,15
• 0,06 mW/cm2 (0,2 mA)......0,5
• O tempo de subida do pulso de fotorresposta quando a irradiação é aplicada, µs, não mais, com uma iluminação de 0,06 mW / cm2 em um comprimento de onda de 0,85 µm, uma tensão coletor-emissor de 5 V e uma resistência de carga de 15 kOhm ... ... 0,5
• valor típico ...... 0,2
• Área de fotossensibilidade espectral, µm.....0,73...1,05
• Comprimento de onda da fotossensibilidade espectral máxima, µm......0,87

Limites operacionais

• A fotocorrente de coletor mais alta. mA, à temperatura ambiente -19...+35°С......40
• +36...+55°С......5
• Tensão máxima do emissor do coletor, V, à temperatura ambiente -10...+35°С......10
• +36...+55°С......6
• A maior potência de dissipação. mW. à temperatura ambiente -10...+35°С......30
• +36...+55°С......10
• Faixa de operação da temperatura ambiente, °С......-10...+55

A característica volt-ampère do fototransistor sob várias condições de iluminação é mostrada na fig. 3, e um típico leve - na fig. 4. A sensibilidade espectral relativa dos instrumentos é ilustrada na Fig. 5 - a relação da fotocorrente do coletor no valor atual do comprimento de onda da radiação para a fotocorrente no comprimento de onda de sensibilidade máxima).

Na fig. 6 mostra a dependência da corrente do coletor escuro com a temperatura.

KTF104A - KTF104V

Fototransistores npn planares de silício KTF104A, KTF104B. O KTF104V com uma área de elemento fotossensível de 0,64 mm2 é produzido em uma caixa de plástico, igual à do KTF102A (ver Fig. 1). Os terminais também são estanhados, mas o comprimento da peça de montagem é de 2,9 mm. não 10,1 mm. Peso - não mais que 0,2 g.

Os fototransistores são projetados para uso em equipamentos eletrônicos de consumo.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Fotocorrente do coletor, mA, não menos, com uma tensão coletor-emissor de 8,5 V e iluminação de 5 lux para KTF104A ...... 0,15
• KTF104B......0.1
• KTF104V......0,05
• Corrente de coletor escuro, μA, não mais, em uma tensão coletor-emissor de 8.5 V para KTF104A ...... 1
• valor típico ...... 0,1
• KTF104B, KTF104V......5
• valor típico ...... 0,5
• Corrente de coletor escuro, μA, não mais, em uma tensão coletor-emissor de 8,5 V e uma temperatura ambiente de +55°C para KTF104A......10
• Área de fotossensibilidade espectral máxima, µm......0,67..0,77
• Tempo mínimo de garantia entre falhas, h......15 000
• Prazo de validade, anos ...... 8

Os principais parâmetros dos fototransistores (definições):

• sensibilidade de corrente integral - a relação entre a mudança na corrente na saída do fototransistor e a mudança no fluxo de radiação que causou a mudança na corrente de saída;
• sensibilidade de corrente monocromática - a relação entre a mudança na corrente na saída do fototransistor e a mudança no fluxo de radiação de um determinado comprimento de onda;
• fotocorrente do coletor - a corrente que flui através do fototransistor na tensão do coletor especificada, devido à influência do fluxo de radiação;
• corrente de coletor escuro - a corrente que flui através do fototransistor na tensão de coletor especificada na ausência de fluxo de radiação;
• tempo de subida ou descida do pulso de fotorresposta - o intervalo de tempo durante o qual a fotocorrente muda de 0,1 para 0,9 ou de 0,9 para 0,1, respectivamente, do valor constante.

Limites operacionais

• A maior tensão coletor-emissor. AT 12
• Faixa de operação da temperatura ambiente °C......-10...+55

A fotossensibilidade espectral relativa dos fototransistores KTF104A-KTF104V é mostrada na fig. 7.

KTF108A

Os fototransistores npn plenários de silício KTF108A com fotossensibilidade seletiva são produzidos em uma caixa de plástico com terminais estanhados rígidos (Fig. 8). Peso do dispositivo - não mais que 1 g.

Os fototransistores são projetados para funcionar no sistema de carona de câmeras de vídeo domésticas e outros equipamentos radioeletrônicos.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Coletor fotocorrente. mA, não menos, em uma tensão de saturação do coletor de 0,4 V e uma iluminação de 20 mW / cmg em um comprimento de onda de 0.85 μm ...... 0,4
• valor típico ...... 5
• Corrente escura do coletor, μA, não mais, em uma tensão coletor-emissor de 10 V e uma temperatura ambiente de +25°C ...... 0,025
• valor típico ...... 0,01
• +70°C......1
• Tensão de saturação no coletor. V, não mais, com iluminação de 20 mW / cm2 em um comprimento de onda de 0,85 μm ...... 0,4
• Área de fotossensibilidade espectral máxima, µm.....0,76...0.96
• Tempo mínimo de garantia entre falhas, h......25 000
• Prazo de validade, anos ...... 10
• Limites operacionais
• A tensão coletor-emissor constante mais alta, V ...... 15
• Máxima dissipação de potência, mW, à temperatura ambiente +35°С......60
• +70°C......25
• Faixa de operação da temperatura ambiente, °С......-10...+70

Na fig. 9 mostra uma dependência típica da corrente escura dos fototransistores KTF108A na tensão coletor-emissor, e na fig. 10 - na temperatura (a zona de propagação tecnológica é sombreada).

A característica espectral dos fototransistores é mostrada na Fig.11.

KTF109A

Os fototransistores npn planares de silício KTF109A são produzidos em uma caixa de plástico com condutores estanhados rígidos (Fig. 12). Peso - não mais que 0,15 g.

Os dispositivos são projetados para uso em unidades de carona de gravadores e outros equipamentos domésticos, bem como em sistemas de alarme contra roubo, controle remoto e automação, em tacômetros.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Coletor fotocorrente. ma. não menos, com uma tensão coletor-emissor de 5 V e uma potência de irradiação de 0,3 mW ...... 0,08
• valor típico ...... 0.4
• valor máximo......1
• Sensibilidade de corrente monocromática, A / W, não inferior, a uma tensão coletor-emissor de 5 V e irradiação com comprimento de onda de 0.83 μm ...... 0,25
• Corrente escura do coletor. μA, não mais, em uma tensão coletor-emissor de 5 V e uma temperatura ambiente de +25°С......0,5
• +55°C......2
• Tempo de subida do pulso de fotorresposta quando a irradiação é aplicada, µs, não mais que......15
• Tempo de decaimento do pulso fototérmico quando a irradiação é removida, µs, não mais que......5
• Comprimento de onda da fotossensibilidade espectral máxima, µm......1,08
• Tempo mínimo de garantia até falha, h...... 20 000

Limites operacionais

• A tensão coletor-emissor constante mais alta, V ...... 10
• Dissipação máxima de potência, mW......10
• Faixa de operação da temperatura ambiente, °С......-60...+55

A dependência da fotocorrente do coletor do fototransistor KTF109A na potência de irradiação é mostrada na fig. 13, e a dependência da temperatura da corrente escura - na fig. 14 (a zona de dispersão tecnológica está sombreada).

COF224A, COF224B

Os fototransistores npn planadores de silício KOF224A, KOF224B são produzidos em uma caixa de plástico com condutores estanhados de placa rígida (Fig. 15). Peso - não mais que 0,8 g.

O dispositivo é usado como um receptor de radiação infravermelha em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos.

• Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С
• Sensibilidade de corrente integral, µA/lx, não menos, em uma tensão coletor-emissor de 5 V......0.7
• Corrente escura do coletor. μA, não mais, para KOF224A......1
• KOF224B......0,1
• Tempo de subida ou descida do pulso de saída de fotorresposta quando a irradiação é aplicada ou removida, µs, não mais, para KOF224A ...... 80
• KOF224B......20
• Comprimento de onda da fotossensibilidade espectral máxima, µm......0,95
• Tempo mínimo de garantia entre falhas, h......10 000
• Prazo de validade, anos ...... 8

Limites operacionais

• A tensão coletor-emissor constante mais alta, V ...... 5
• Faixa de operação da temperatura ambiente, °С......-60...+55

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

Fototransistores npn plenários de silício FT-1K gr.1. FT-1K gr.2. FT-1K-01, FT-1K-02. FT-2K gr. A, FT-2K gr.B com um elemento fotossensível redondo (diâmetro 1,8 mm) são produzidos em uma caixa cilíndrica de metal-vidro com terminais estanhados flexíveis (Fig. 16). A janela de entrada é plana. Peso - não mais que 0,9 g.

A saída do coletor é estendida ou possui uma marca colorida.

Os dispositivos são projetados para funcionar como detector de radiação infravermelha em equipamentos eletrônicos para fins industriais e especiais.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Sensibilidade de corrente integral, μA/lx, não menos, para 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 escura do coletor, μA, não mais, em uma tensão coletor-emissor de 5 V para 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 de subida ou descida do pulso de fotorresposta quando a irradiação é aplicada ou removida, µs, não mais que......80
• Área de fotossensibilidade espectral, µm ....0,5...1,1
• Comprimento de onda da fotossensibilidade espectral máxima, µm......0,85
• Tempo mínimo de garantia entre falhas, h, para FT-1K gr.1, FT-1K gr.2. FT-1K-01, FT-1K-02......2000
• FT-2K gr.A, FT-2K gr.B.....3500
• Prazo de validade, anos, para FT-1K gr.1, FT-1K gr.2 FT-1K-01, FT-1K-02......11
• FT-2K gr.A, FT-2K gr.B......6

Limites operacionais

• A tensão DC coletor-emissor mais alta. ÀS 5
• A maior iluminação de trabalho (dentro de 10 horas). lx......1500
• Faixa de trabalho da temperatura ambiente. °C......-60...+75

Na fig. 17 mostra a característica espectral da fotossensibilidade dos fototransistores das séries FT-1K, FT-2K.

FT-7B, FT-7B-01

Os fototransistores n-p-n planos de silício com um elemento fotossensível redondo (diâmetro de 1,1 mm) são produzidos em uma caixa de plástico cilíndrica com uma lente (Fig. 18). Conclusões - arame rígido estanhado. Peso - não mais que 0,5 g.

Os fototransistores são usados ​​em nós de isolamento óptico, para controlar o fluxo de luz e em sistemas de sinalização.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Sensibilidade de corrente integral, μA/lm, não menos, para FT-7B......0,04
• FT-7B-01......0.35
• Coletor fotocorrente. mA, não inferior a, com iluminância de 1000 lx para FT-7B......0,2
• FT-7B-01......2
• Tensão CC nominal do coletor-emissor. EM 20
• Corrente escura do coletor. uA. não mais, a uma tensão coletor-emissor de 20 V ...... 0,005
• Tempo de subida ou descida do pulso de fotorresposta quando a irradiação é aplicada ou removida, µs, não mais que......1,5
• Área de fotossensibilidade espectral, µm.....0,4...1,1
• Comprimento de onda da fotossensibilidade espectral máxima, µm......0,85
• Prazo de validade, anos ...... 10

Limites operacionais

• Limites de coletor-emissor de tensão permitida, V......2...30
• Limites de iluminação de trabalho permitida, lux..... 1...100 000
• Faixa de operação da temperatura ambiente, °С......-15...+45

FT-8

Os fototransistores npn plenários de silício FT-8 com uma área de elemento fotossensível de 0,5 mm2 são produzidos em uma caixa de plástico com condutores estanhados de placa rígida (Fig. 19). Peso - não mais que 0,9 g.

Eles são usados ​​como receptores de radiação infravermelha em vários dispositivos eletrônicos.

Principais características técnicas em Tacr.av = 25°С

• Sensibilidade de corrente integral, µA/lx, não menos......2
• Corrente escura do coletor. uA. não mais, com uma tensão coletor-emissor de 5 V e uma temperatura ambiente de +25 ° С ...... 0,1
• +75°C......20
• Tempo de subida do pulso de saída de fotorresposta, não mais, quando a irradiação com um comprimento de onda de 0,9 μm é aplicada, uma tensão coletor-emissor de 5 V e uma resistência de carga de 2 kΩ, μs ...... 20
• Área de fotossensibilidade espectral, µm......0,5...1,1
• Comprimento de onda da fotossensibilidade espectral máxima, µm......0,9..0.95
• Tempo mínimo de garantia entre falhas, h......4000

Autor: V. Yushin. cidade de Moscou

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