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Optosensoren und Optokoppler

  • Erwin Böhmer

Zusammenfassung

Fototransistoren sind lichtempfindliche Transistoren. Direr hohen Empfindlichkeit wegen bei relativ kleinem Bauvolumen sind sie heute die meistgebrauchten Optosensoren. Es gibt sowohl bipolare als auch unipolare Ausführungen. Die letzteren, normalerweise als Foto-FET bzeeichnet, haben bis heute nur eine sehr geringe Bedeutung erlangt1). Bipolare Fototransistoren dagegen sind sehr verbreitet und zwar praktisch ausschließlich als npn-Transistoren. Bild 1 zeigt zwei verschiedene Ausfuhrungsformen, nämlich mit und ohne Basisanschluß. Von normalen Bipolartransistoren unterscheiden sie sich eigentlich nur dadurch, daß sie ein Fenster besitzen, durch das Licht auf die Kollektor-Basis-Sperrschicht treffen kann. Diese Sperrschicht wirkt dabei als Fotodiode mit einem durch das Licht steuerbaren Fotostrom, der seinerseits im Transistor mit der Stromverstärkung Bn verstärkt wird. Bild 1b macht die Verhältnisse deutlich mit einem Ersatzbild2). Parallel zu der Stromquelle entsprechend dem hauptsächlich thermisch erzeugten Sperrstrom ICBO tritt eine weitere Stromquelle entsprechend dem zusätzlich überlagerten Fotostrom Ip. Der Fotostrom Ip und der Störstrom ICBO haben also die gleiche Wirkung. Gemäß Bild lb erscheinen sie zusammen am Kollektor, vervielfacht um den Faktor BN + 1. Im Dunkelzustand ist dort bei offener Basis nur die Komponente ICBO · (BN + 1) vorhanden. Bei zusätzlicher Basissteuerung kommt noch der verstärkte Basisstrom hinzu. Praktisch ergeben sich die gleichen Verhältnisse wie bei einem normalen Transistor, dem man eine Fotodiode zwischen Kollektor und Basis extern vorschaltet. Die statischen IC-UCE-Kennlinien haben bei reiner Fotosteuerung die im Bild 1c angegebene Form. Das Maximum der spektralen Fotoempflndlichkeit liegt überlicherweise im nahen Infrarotbereich.

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Copyright information

© Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig 1989

Authors and Affiliations

  • Erwin Böhmer

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