Was ist ein Fototransistor?

Ein Fototransistor ist eine elektronische Schalt- und Stromverstärkungskomponente, die für ihren Betrieb auf Lichteinwirkung angewiesen ist. Ein Fototransistor weist freiliegende Basisabschnitte auf, die, wenn sie Licht ausgesetzt werden, die Komponente anstelle des in herkömmlichen Beispielen verwendeten elektrischen Stroms aktivieren. Wie bei den meisten normalen Transistoren hängt auch der Betriebsbereich des Fototransistors vom Basiseingang ab. Dies bedeutet, dass der Betriebsbereich der Transistoren durch die Intensität des zugeführten Lichts gesteuert werden kann. Die Komponente wird häufig in Geräten wie optischen Fernbedienungen, Lichtimpulszählern und Lichtmessgeräten verwendet.

Bipolartransistoren sind eine der am häufigsten verwendeten Formen elektronischer Halbleiterbauelemente. Ein regulärer Transistor, der typischerweise aus einem Kollektor-, Emitter- und Basisabschnitt besteht, bleibt inaktiv, bis er einen geeigneten elektrischen Impuls an seinem Basiseingang empfängt. Dieser Eingang schaltet den Transistor ein und ermöglicht einen Stromfluss über die Kollektor/Emitter-Strecke des Bauteils. Inwieweit der Transistor diesen Strom leitet oder überträgt, hängt von der Größe bzw. Amplitude des Basisstroms ab. Ein Fototransistor funktioniert genauso, außer dass er auf Licht fällt, das auf seine Basis fällt, um ihn zu aktivieren.

Alle Transistoren und sogar die meisten Halbleiterbauelemente sind lichtempfindlich. Der Fototransistor wurde optimiert, um diese Eigenschaft zu nutzen. Diese Komponenten verfügen über transparente Sockelteile, die eine ungehinderte Lichtsammlung ermöglichen und haben in den meisten Fällen überhaupt keine Sockelzuleitung. Diejenigen, die eine Basisleitung haben, verwenden diese eher zur Vorspannung oder Steuerung des Stromflusses als zur Aktivierung. Abgesehen von diesen Unterschieden ist es in Aufbau und Anwendung identisch mit seinen herkömmlichen Geschwistern.

Die ersten Fototransistoren verwendeten bei ihrer Konstruktion einzelne Halbleitermaterialien wie Germanium und Silikon. Moderne Komponenten verwenden mehrere unterschiedliche Materialverbindungen, darunter Gallium und Arsenid, die den Komponenten weitaus höhere Wirkungsgrade verleihen. Die physikalische Struktur des Transistors ist ebenfalls optimiert, um eine maximale Belichtung zu ermöglichen. Dies beinhaltet in der Regel die Anordnung der Bauelementkontakte in einer versetzten Anordnung, um zu vermeiden, dass Licht auf den Sockel fällt.

Der Betriebsbereich des Fototransistors hängt auch vom Basiseingang ab, dh das Ausmaß, in dem das Bauteil leitet, kann durch Variieren der Lichtintensität, der es ausgesetzt wird, gesteuert werden. Dies macht einen Fototransistor ideal für Lichtmessgeräte wie Belichtungsmesser von Fotografen. Viele optische Fernbedienungen nutzen diese Eigenschaft auch, um dem System zu ermöglichen, eine Reihe von Anweisungen zu übertragen. Zähler, die Lichtimpulse verwenden, verwenden ebenfalls Fototransistoren in ihrer Schaltung, ebenso wie verschiedene Arten von Tag/Nacht-Schaltern. Auch in lichtabhängigen Näherungsschaltern wie Türschließsensoren und Sicherheits-Bewegungsmeldern wird der Infrarot-Fototransistor häufig eingesetzt.