在本教程中，我们将了解光晶体管，照片晶体管的特征，选择光晶体管时要考虑的事情以及使用光晶体管作为光传感器的一些示例电路。
大纲
介绍
在进入光晶体管的细节之前，让我们刷新我们对传感器，尤其是光学传感器的理解。
从电子工程师的角度来看，传感器是一种对带有电信号的物理现象或属性响应的设备。传感器的输入可以是诸如光，声音，温度等的物理量。但是输出是电压，电流甚至电荷等电信号，可以通过电子电路和设备进行处理，放大，引导和修饰。
传感器的上述定义可以导致传感器的另一种解释，即传感器是能量转换器，因为无论测量数量如何，输入能量都会转换为电能。
温度传感器，压力传感器，湿度传感器等有许多品种和类型的传感器类型，但是该讨论的感兴趣传感器是光学传感器。
什么是光传感器（光传感器）？
光传感器也称为光传感器或照片传感器。光学传感器是一种测量光强度的设备，通常是从紫外线到远红外的波长范围的电磁辐射。
由于非典型光传感器与传感材料吸收光子有关，因此几乎所有光传感器都分为两种类型。他们是：
- 量子传感器
- 热传感器
属于量子探测器类别的光学传感器通常在紫外线到EM光谱的中红外范围，而落在热检测器下的中等红外范围则在EM光谱的中部至远红外范围内运行。
光伏和光电传导设备，例如光电二极管，光倍倍函数（也称为光依赖性电阻器或LDR），光晶体管等是固态的示例，即量子检测器类型的半导体光传感器。
什么是光晶体管？
在理解光晶体管之前，让我们首先简要了解什么是光电二极管。简而言之，光电二极管是一种光学传感pn连接二极管，但在反向偏置条件下，因此电流非常低。
当一个足够能量的光子（因此，光的波长的依赖性）击中光电二极管时，电子被释放，并用能量传递屏障，即在反向偏置期间，当光触发连接处时，会增加当前的。
保持这种思想，光晶体管是一种光传输设备（因此，是光电二极管），与常规晶体管相似，除了它具有轻灵敏的基本端子（或收集器 - 基本连接器，精确）。
换句话说，可以将照片晶体管视为带有电流放大器的光电二极管。光晶体管将光子转换为直接充电，就像光电二极管一样，除此之外，光晶体管还提供了电流增益。
光晶体管的符号如下所示。
像常规晶体管一样，光晶体管也具有很大的增益，但主要区别是基数的大小 - 收集器连接。在光晶体管中，基本的大小 - 收集器连接大大，因为它是传感器的光敏区域。
连接的尺寸较大，导致连接电容明显更大，因此，尽管高增益，光晶体管的频率响应低于光电二。
工作原理
光晶体管的运行原理与放大晶体管结合使用的光电二极管相似。光晶体管底部的光入射将诱导小电流。
然后通过正常晶体管作用扩增该电流，从而导致显着大。通常，与类似的光电二极管相比，光晶体管可以提供的电流是光电二极管的50至100倍。
光晶体管的特征
由于光晶体管基本上是具有较大碱基的双极NPN晶体管 - 集电极连接，因此光晶体管的特性与简单的BJT相似。
光晶体管可作为两导管或三个导致的设备提供。在两根活的光晶体管中，基本端子在电气上不可用，并且该设备完全取决于光。
收集器终端通常比发射极高，以诱导基部的反向偏置 - 收集器连接。当光晶体管上没有光时，少量的泄漏电流称为深色电流从收集器到发射极。
当基本端子上有足够的光时，会产生一个基本电流，该电流与光强度成正比。
然后，基本电流将触发放大过程和具有高增益流的收集器电流。下图显示了收集器电流特征曲线。
从上面的曲线来看，很明显，随着光的强度的增加，收集器电流也会增加。
如前所述，光晶体管也可以作为三端设备可用。在这种情况下，基本终端的使用是可选的。使用时，它充当常规BJT，并且不使用时，它充当光晶体管。
光晶体管的性能
选择光晶体管时，需要考虑一些东西或属性，以便最佳使用光晶体管。
一些重要属性是：
- 波长
- 线性
- 灵敏度
- 响应时间
- 尺寸
- 成本
让我们讨论一些有关这些考虑因素。
如前所述，只有特定能量的光子才能激发电子，这意味着光的波长是一个重要因素。光晶体管通常具有特定的波长范围。
光晶体管的另一个重要属性是输出的线性。输出如何根据光的强度进行线性变化是一个重要的考虑因素。
光晶体管的灵敏度是输出信号与入射光的输入强度的比率。同样，输出对光强度的变化的响应速度将确定响应时间。
还有另外两件事要考虑与光晶体管的特征，即其大小和成本无关。
使用光晶体管的示例电路
使用光晶体管的轻型继电器
当光晶体管Q1上落入足够的光时，它将打开并提供晶体管Q2的碱电流。结果，Q2打开，继电器通电。
黑暗使用光晶体管进行继电器
通过对光线操作的继电器电路进行稍作修改，您可以实现黑暗操作的继电器。当黑暗或光强度较小时，光晶体管会关闭，这允许晶体管Q2的正确偏置。结果，它被打开并为继电器提供了电力。
光中断警报
使用Phototransistor，您可以如上所述实现简单的警报系统。当光落在照片晶体管上时，这是通常的情况，它被打开并且SCR的门很低。因此，SCR保持不变。
当光线中断时，在入侵的情况下，光晶体管会关闭，这在SCR的大门上提供了足够的电位以将其打开。结果，警报被激活，可以使用交换机重置。
光晶体管的应用
- 照明控制
- 警报系统
- 水平指标
- 接近检测器
- 打孔卡阅读器
- 编码器
