Fotodioda naspram fototranzistora: razlika i usporedba

Ključni za poneti

1. Fotodiode pretvaraju svjetlost u struju, fototranzistori pretvaraju svjetlost u napon.
2. Fotodiode imaju veću brzinu i točnost, fototranzistori su osjetljiviji i pojačavaju signale.
3. Fotodiode dobro funkcioniraju za digitalne sklopove, fototranzistori za analogne sklopove.

Što je fotodioda?

Fotodioda je poluvodički uređaj koji pomaže u stvaranju struje kao odgovor na svjetlost. Primarna primjena ovog poluvodičkog uređaja koristi se u optičkoj komunikaciji, detekciji svjetla, senzoru svjetla u elektroničkim uređajima itd. Dizajn fotodiode je kombinacija pn spoja. 

U fotodiodi, kada svjetlost pogodi poluvodički materijal diode, stvara parove elektron-šupljina u području spoja. Ovaj potpuni proces poznat je kao fotonaponski efekt. 

Ključna značajka fotodiode je njena sposobnost da pokaže visoku osjetljivost na svjetlost. Najpoznatiji su po svom brzom vremenu odziva i dobroj osjetljivosti na buku. 

Što je fototranzistor?

Fototranzistor je još jedna vrsta poluvodiča koji pomaže u kontroli struje kao odgovor na svjetlost. Primarna funkcija ovog poluvodičkog uređaja su optički prekidači, senzor svjetlosti, optička komunikacija itd. Dizajn fototranzistora sastoji se od integriranog tranzistora i fotodiode.

Fototranzistor uključuje fotodiodu, područje osjetljivo na svjetlost i integriran je u spoj baza-kolektor. Dakle, parovi elektron-šupljina nastaju kada svjetlost udari u poluvodič, što modulira baznu struju. Kontrole bazne struje rezultiraju pojačanim signalom.

Ključna značajka fototranzistora je pojačavanje električnih signala koje stvara svjetlost. Vrijeme odziva fototranzistora je sporo. 

Razlika između fotodiode i fototranzistora

1. Fotodioda je uređaj koji pomaže generirati struju kao odgovor na svjetlost. Nasuprot tome, s druge strane, fototranzistor se definira kao uređaj koji kontrolira struju kao odgovor na svjetlost.
2. Struktura fotodiode je kombinacija pn spoja, dok se, s druge strane, struktura fototranzistora sastoji od integriranog tranzistora i fotodiode.
3. Primarna funkcija fotodiode je pretvaranje svjetlosne energije odmah u električnu struju. U isto vrijeme, primarna funkcija fototranzistora je pretvaranje svjetlosne energije odmah u električnu struju, ali uz pojačanje.
4. Osjetljivost fotodiode na svjetlost je relativno visoka, dok je osjetljivost fototranzistora na svjetlost umjerena.
5. Fotodioda ne pojačava struju, ali fototranzistori pojačavaju struju.
6. Vrijeme odziva fotodiode je brzo, a za fototranzistor vrijeme odziva je sporo.
7. S obzirom na složenost strujnog kruga fotodioda ima jednostavan strujni krug, dok fototranzistor ima složen strujni krug.
8. Fotodioda se prvenstveno koristi u optičkoj komunikaciji, detekciji svjetla, senzoru svjetla u elektroničkim uređajima itd. S druge strane, fototranzistor se prvenstveno koristi u optičkim sklopkama, senzoru svjetla, optičkoj komunikaciji itd.
9. Potrošnja energije fotodiode je mala, dok je potrošnja energije fototranzistora velika.
10. Izlazni signal fotodiode je da je struja proporcionalna intenzitetu upadne svjetlosti. Nasuprot tome, ovaj fototranzistor daje izlazni signal da je struja proporcionalna intenzitetu upadne svjetlosti uz pojačanje.

Usporedba između fotodiode i fototranzistora

Parametar usporedbe	fotodioda	Fototransistor
Definicija	Uređaj koji pomaže u stvaranju struje kao odgovor na svjetlost	Uređaj koji kontrolira struju kao odgovor na svjetlost
Struktura	pn spoj	Integrirani tranzistor i fotodioda
operacija	Pomaže u pretvaranju svjetlosne energije odmah u električnu struju	Pomaže u pretvaranju svjetlosne energije odmah u električnu struju, ali uz pojačanje
Osjetljivost prema svjetlu	visok	Umjereno
Pojačanje	Nemoj	Pojačajte struju
Vrijeme odziva	pompeznost	Usporiti
Složenost kruga	Jednostavan	Kompleks
primjena	Optička komunikacija, detekcija svjetlosti, detekcija svjetlosti u elektroničkim uređajima itd	Optički prekidači, svjetlosni senzori, optička komunikacija itd
Potrošnja energije	Nizak	visok
Izlazni signal	Struja je proporcionalna intenzitetu upadne svjetlosti	Struja je proporcionalna intenzitetu upadne svjetlosti uz pojačanje

Reference

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

Zadnje ažuriranje: 23. kolovoza 2023