Fotodiood vs fototransistor: erinevus ja võrdlus

Võtme tagasivõtmine

1. Fotodioodid muudavad valguse vooluks, fototransistorid muudavad valguse pingeks.
2. Fotodioodidel on suurem kiirus ja täpsus, fototransistorid on tundlikumad ja võimendavad signaale.
3. Fotodioodid töötavad hästi digitaalsete ahelate jaoks, fototransistorid analoogskeemide jaoks.

Mis on fotodiood?

Fotodiood on pooljuhtseade, mis aitab tekitada voolu vastuseks valgusele. Selle pooljuhtseadme peamiseks kasutusalaks on optiline side, valguse tuvastamine, valguse tuvastamine elektroonikaseadmetes jne. Fotodioodi konstruktsioon on pn-siirde kombinatsioon. 

Fotodioodis, kui valgus tabab dioodi pooljuhtmaterjali, tekitab see ühenduspiirkonnas elektron-augu paarid. Seda täielikku protsessi nimetatakse fotogalvaaniliseks efektiks. 

Fotodioodi põhiomadus on selle võime näidata kõrget valgustundlikkust. Need on enim tuntud oma kiire reageerimisaja ja hea müratundlikkuse poolest. 

Mis on fototransistor?

Fototransistor on teist tüüpi pooljuht, mis aitab juhtida voolu vastuseks valgusele. Selle pooljuhtseadme põhifunktsiooniks on optilised lülitid, valgusandur, optiline side jne. Fototransistori konstruktsioon koosneb integreeritud transistorist ja fotodioodist.

Fototransistor sisaldab fotodioodi, valgustundlikku piirkonda ja on integreeritud baas-kollektori ristmikusse. Seega tekivad elektron-augu paarid, kui valgus tabab pooljuhti, mis moduleerib baasvoolu. Baasvoolu juhtseadised annavad võimendatud signaali.

Fototransistori põhifunktsiooniks on valguse tekitatud elektrisignaalide võimendamine. Fototransistoride reaktsiooniaeg on aeglane. 

Erinevus fotodioodi ja fototransistori vahel

1. Fotodiood on seade, mis aitab genereerida voolu vastuseks valgusele. Seevastu teiselt poolt on fototransistor määratletud kui seade, mis juhib voolu vastuseks valgusele.
2. Fotodioodi struktuur on pn-siirde kombinatsioon, seevastu fototransistori struktuur koosneb integreeritud transistorist ja fotodioodist.
3. Fotodioodi peamine ülesanne on muuta valguse energia koheselt elektrivooluks. Samal ajal on fototransistori esmane ülesanne muundada valgusenergia otsekohe elektrivooluks, kuid võimendusega.
4. Fotodioodi tundlikkus valguse suhtes on suhteliselt kõrge, samas kui fototransistori tundlikkus valguse suhtes on mõõdukas.
5. Fotodiood ei võimenda voolu, kuid fototransistorid võimendavad voolu.
6. Fotodioodi reaktsiooniaeg on kiire ja fototransistori puhul aeglane.
7. Arvestades vooluringi keerukust, on fotodioodil lihtne vooluahel, fototransistoril aga keeruline vooluahel.
8. Fotodioodi kasutatakse eeskätt optilises sides, valgustuvastuses, elektroonikaseadmete valguse tuvastamises jne. Seevastu fototransistori kasutatakse eelkõige optilistes lülitites, valgustundlikkuses, optilises sides jne.
9. Fotodioodi energiatarve on väike, fototransistori energiatarve aga suur.
10. Fotodioodi väljundsignaal on see, et vool on võrdeline langeva valguse intensiivsusega. Seevastu see fototransistor annab väljundsignaali, et vool on lisaks võimendusele võrdeline langeva valguse intensiivsusega.

Fotodioodi ja fototransistori võrdlus

Võrdluse parameeter	Fotodiood	Fototransistor
Määratlus	Seade, mis aitab toota voolu vastuseks valgusele	Seade, mis juhib voolu vastuseks valgusele
struktuur	pn-ristmik	Integreeritud transistor ja fotodiood
töö	See aitab muuta valguse energia kohe elektrivooluks	See aitab muuta valguse energia kohe elektrivooluks, kuid võimendusega
Tundlikkus valguse suhtes	Suur	Mõõdukas
Võimendus	Ärge	Võimendage voolu
Response Time	kiire	Aeglane
Vooluahela keerukus	lihtne	Keeruline
taotlus	Optiline side, valguse tuvastamine, valguse tuvastamine elektroonikaseadmetes jne	Optilised lülitid, valgusandur, optiline side jne
Energiatarve	Madal	Suur
Väljundsignaal	Vool on võrdeline langeva valguse intensiivsusega	Vool on lisaks võimendusele võrdeline langeva valguse intensiivsusega

viited

1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b06468
2. https://aapm.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mp.14921

Viimati värskendatud: 23. august 2023