10.4. ФОТОТРАНЗИСТОРЫ

В фототранзисторе переход коллектор-база представляет собой фотодиод. На рис. 10.9 показано схемное обозначение фототранзистора, а на рис. 10.10 - его схема замещения.

Принцип действия фототранзистора хорошо виден из схемы его замещения. Ток фотодиода является базовым током транзистора, который управляет его коллекторным током. Решение же вопроса о том, нужно подключить к схеме вывод базы фототранзистора или оставить его неподключенным, зависит от выбранной схемы измерения. Фототранзисторы, у которых базовый электрод вообще не выведен, иногда называют двойным фотодиодом.

Для получения большего усиления фототока в фототранзисторах используют схему Дарлингтона. Схема замещения такого составного фототранзистора показана на рис. 10.11.

Рис. 10.9. Схемное обозначение фототранзистора.

Рис. 10.10. Схема замещения фототранзистора.

Рис. 10.11. Схема замещения составного фототранзистора.

Рис. 10.12. Простейшие фотодатчики.

Из схемы замещения фототранзистора следует, что его область спектральной чувствительности такая же, как и для соответствующего фотодиода. Граничная частота фототранзистора существенно ниже, чем у фотодиода. Ее величина составляет порядка 300 кГц, а у фототранзисторов со схемой Дарлингтона - порядка 30 кГц.

На рис. 10.12, а показано включение фототранзистора в качестве чувствительного элемента фотодатчика. Если фототок коллекторно-базового перехода обозначить через , то для выходного напряжения датчика получим

Соответственно для схемы на рис. 10.12, б найдем

Обе схемы имеют тот существенный недостаток, что емкость коллекторно-базового

перехода перезаряжается относительно малым фототоком поэтому эти схемы находят применение только при низких частотах переключения.

Более высокие частоты могут быть достигнуты, если потенциалы всех электродов транзистора поддерживать постоянными, что позволяет избавиться от нежелательного процесса перезаряда емкости коллекторно-базового перехода транзистора. Для этого, как показано на рис. 10.12, в, резистор заменяют амперметром с малым падением напряжения. Такой амперметр может быть почти идеально реализован с помощью преобразователя ток/напряжение, схема которого описана в разд. 12.2.