Phototransistors. Donnée de référence

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Phototransistor - un détecteur de rayonnement à semi-conducteur photosensible, de structure similaire à un transistor bipolaire pn-p ou n-p-n. Contrairement à une photodiode, elle convertit non seulement le rayonnement lumineux en un signal électrique, mais assure également son amplification. La tension d'alimentation de l'appareil est appliquée r de sorte que la jonction de collecteur est fermée et la jonction d'émetteur est ouverte. La base est le plus souvent laissée hors service.

Structurellement, le phototransistor est réalisé de telle manière que tout le flux lumineux entrant par la fenêtre d'entrée est absorbé par la base, y formant des paires photogénérées de porteurs de courant. En conséquence, lorsqu'une tension est appliquée au phototransistor, un courant de collecteur commence à le traverser.

Le fonctionnement du dispositif étant basé sur la diffusion de porteurs, la fréquence de fonctionnement des phototransistors ne dépasse généralement pas plusieurs dizaines de kilohertz.

À l'heure actuelle, les phototransistors au silicium sont principalement produits commercialement. Mais il existe plusieurs types d'appareils fabriqués à base de germanium.

La haute sensibilité des phototransistors, ainsi que leur coût relativement faible, permettent d'utiliser largement ces dispositifs dans les systèmes de contrôle et d'automatisation qui ne nécessitent pas de vitesse maximale, dans divers capteurs de lumière, d'incendie, de sécurité, etc., dans les photorelais, les équipements pour analyser les propriétés optiques des liquides et des gaz. Les phototransistors sans boîtier sont utilisés dans les optocoupleurs et les microcircuits hybrides comme éléments d'isolation galvanique.

Tous les phototransistors ci-dessous fonctionnent dans la région de rayonnement infrarouge (IR).

KTF102A, KTF102A1

Les phototransistors npn pléniers en silicium KTF102A et KTF102A1 avec une surface d'élément photosensible de 0,64 mm2 sont produits dans un boîtier en plastique avec des fils étamés durs (Fig. 1 et 2, respectivement).

Poids KTF102A - pas plus de 0,2 g ; KTF102A1 - 0,1 g Pour l'appareil KTF102A1, la sortie de l'émetteur est marquée d'un point de couleur.

Les phototransistors sont conçus pour fonctionner dans les magnétoscopes et autres équipements radio-électroniques domestiques.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Photocourant collecteur. mA, pas moins, à une tension collecteur-émetteur de 5 V et une valeur d'éclairement avec une longueur d'onde de 0,85 μm 0,5 mW / cm2 ...... 0,95
• 0,1mW/cm2......0,2
• Courant collecteur d'obscurité, µA, pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 5 8 et une température ambiante de +25°C ...... 1
• valeur typique ...... 0,1
• +55°C......10
• Tension de saturation. V. pas plus, avec une valeur d'éclairement avec une longueur d'onde de 0,85 μm 0,5 mW / cm2 avec un photocourant de collecteur de 0,25 mA ...... 0,15
• 0,06 mW/cm2 (0,2 mA)......0,5
• Le temps de montée de l'impulsion de photoréponse lors de l'application de l'irradiation, µs, pas plus, avec un éclairement de 0,06 mW/cm2 à une longueur d'onde de 0,85 µm, une tension collecteur-émetteur de 5 V et une résistance de charge de 15 kOhm... ... 0,5
• valeur typique ...... 0,2
• Zone de photosensibilité spectrale, µm.....0,73...1,05
• Longueur d'onde de la photosensibilité spectrale maximale, µm......0,87

Limites de fonctionnement

• Le photocourant de collecteur le plus élevé. mA, à température ambiante -19...+35°С......40
• +36...+55°С......5
• Tension maximale collecteur-émetteur, V, à température ambiante -10...+35°С......10
• +36...+55°С......6
• La puissance de dissipation la plus élevée. mW. à température ambiante -10...+35°С......30
• +36...+55°С......10
• Plage de fonctionnement de la température ambiante, °C......-10...+55

La caractéristique volt-ampère du phototransistor dans diverses conditions d'éclairage est illustrée à la fig. 3, et une lumière typique - sur la fig. 4. La sensibilité spectrale relative des instruments est illustrée à la Fig. 5 - le rapport du photocourant du collecteur à la valeur actuelle de la longueur d'onde de rayonnement au photocourant à la longueur d'onde de sensibilité maximale).

Sur la fig. 6 montre la dépendance du courant du collecteur d'obscurité à la température.

KTF104A - KTF104V

Phototransistors npn plans en silicium KTF104A, KTF104B. Le KTF104V avec une surface d'élément photosensible de 0,64 mm2 est produit dans un boîtier en plastique, le même que pour le KTF102A (voir Fig. 1). Les bornes sont également étamées dur, mais la longueur de la pièce de montage est de 2,9 mm. pas 10,1 mm. Poids - pas plus de 0,2 g.

Les phototransistors sont conçus pour être utilisés dans les équipements électroniques grand public.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Photocourant de collecteur, mA, pas moins, à une tension collecteur-émetteur de 8,5 V et un éclairement de 5 lux pour KTF104A ...... 0,15
• KTF104B......0.1
• KTF104V......0,05
• Courant collecteur sombre, μA, pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 8.5 V pour KTF104A ...... 1
• valeur typique ...... 0,1
• KTF104B, KTF104V......5
• valeur typique ...... 0,5
• Courant collecteur d'obscurité, μA, pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 8,5 V et une température ambiante de +55°C pour KTF104A......10
• Zone de photosensibilité spectrale maximale, µm......0,67..0,77
• Temps minimum de garantie entre pannes, h......15 000
• Durée de conservation, années......8

Les principaux paramètres des phototransistors (définitions):

• sensibilité intégrale au courant - le rapport entre la variation du courant à la sortie du phototransistor et la variation du flux de rayonnement qui a provoqué la variation du courant de sortie;
• sensibilité au courant monochromatique - le rapport entre la variation du courant à la sortie du phototransistor et la variation du flux de rayonnement d'une longueur d'onde donnée;
• photocourant de collecteur - le courant traversant le phototransistor à la tension de collecteur spécifiée, en raison de l'influence du flux de rayonnement;
• courant de collecteur sombre - le courant traversant le phototransistor à la tension de collecteur spécifiée en l'absence de flux de rayonnement;
• temps de montée ou de descente de l'impulsion de photoréponse - l'intervalle de temps pendant lequel le photocourant passe de 0,1 à 0,9 ou de 0,9 à 0,1, respectivement, à partir de la valeur stable.

Limites de fonctionnement

• La tension collecteur-émetteur la plus élevée. À 12
• Plage de température ambiante de fonctionnement °C......-10...+55

La photosensibilité spectrale relative des phototransistors KTF104A-KTF104V est illustrée à la fig. 7.

KTF108A

Les phototransistors npn pléniers en silicium KTF108A à photosensibilité sélective sont produits dans un boîtier en plastique avec des fils étamés durs (Fig. 8). Poids de l'appareil - pas plus de 1 g.

Les phototransistors sont conçus pour fonctionner dans le système d'auto-stop des caméras vidéo domestiques et d'autres équipements radioélectroniques.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Photocourant collecteur. mA, pas moins, à une tension de saturation du collecteur de 0,4 V et un éclairement de 20 mW / cmg à une longueur d'onde de 0.85 μm ...... 0,4
• valeur typique ...... 5
• Courant d'obscurité collecteur, μA, pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 10 V et une température ambiante de +25°C ...... 0,025
• valeur typique ...... 0,01
• +70°C......1
• Tension de saturation sur le collecteur. V, pas plus, avec un éclairement de 20 mW/cm2 à une longueur d'onde de 0,85 μm ...... 0,4
• Zone de photosensibilité spectrale maximale, µm.....0,76...0.96
• Temps minimum de garantie entre pannes, h......25 000
• Durée de conservation, années......10
• Limites de fonctionnement
• La tension collecteur-émetteur constante la plus élevée, V ...... 15
• Dissipation de puissance maximale, mW, à température ambiante +35°С......60
• +70°C......25
• Plage de fonctionnement de la température ambiante, °C......-10...+70

Sur la fig. 9 montre une dépendance typique du courant d'obscurité des phototransistors KTF108A sur la tension collecteur-émetteur, et sur la fig. 10 - selon la température (la zone de propagation technologique est ombrée).

La caractéristique spectrale des phototransistors est illustrée à la Fig.11.

KTF109A

Les phototransistors npn plans au silicium KTF109A sont produits dans un boîtier en plastique avec des fils étamés durs (Fig. 12). Poids - pas plus de 0,15 g.

Les appareils sont conçus pour être utilisés dans les unités d'auto-stop des magnétophones et autres équipements ménagers, ainsi que dans les systèmes d'alarme antivol, la télécommande et l'automatisation, dans les tachymètres.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Photocourant collecteur. maman. pas moins, à une tension collecteur-émetteur de 5 V et une puissance d'irradiation de 0,3 mW ...... 0,08
• valeur typique ...... 0.4
• valeur maximale......1
• Sensibilité au courant monochromatique, A / W, pas moins, à une tension collecteur-émetteur de 5 V et à une irradiation avec une longueur d'onde de 0.83 μm ...... 0,25
• Collecteur de courant d'obscurité. μA, pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 5 V et une température ambiante de +25°С......0,5
• +55°C......2
• Temps de montée de l'impulsion de photoréponse lors de l'application de l'irradiation, µs, pas plus de......15
• Temps de décroissance de l'impulsion photothermique lorsque l'irradiation est supprimée, µs, pas plus de......5
• Longueur d'onde de la photosensibilité spectrale maximale, µm......1,08
• Délai minimum de garantie jusqu'à la panne, h......20 000

Limites de fonctionnement

• La tension collecteur-émetteur constante la plus élevée, V ...... 10
• Dissipation de puissance maximale, mW......10
• Plage de fonctionnement de la température ambiante, °C......-60...+55

La dépendance du photocourant du collecteur du phototransistor KTF109A à la puissance d'irradiation est illustrée à la Fig. 13, et la dépendance à la température du courant d'obscurité - sur la fig. 14 (la zone de diffusion technologique est grisée).

COF224A, COF224B

Les phototransistors npn à planeur de silicium KOF224A, KOF224B sont produits dans un boîtier en plastique avec des plaques rigides étamées (Fig. 15). Poids - pas plus de 0,8 g.

L'appareil est utilisé comme récepteur de rayonnement infrarouge dans une large gamme d'équipements électroniques.

• Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С
• Sensibilité de courant intégrale, µA/lx, pas moins, à une tension collecteur-émetteur de 5 V......0.7
• Collecteur de courant d'obscurité. μA, pas plus, pour KOF224A......1
• KOF224B......0,1
• Temps de montée ou de descente de l'impulsion de sortie de photoréponse lorsque l'irradiation est appliquée ou supprimée, µs, pas plus, pour KOF224A ...... 80
• KOF224B......20
• Longueur d'onde de la photosensibilité spectrale maximale, µm......0,95
• Temps minimum de garantie entre pannes, h......10 000
• Durée de conservation, années......8

Limites de fonctionnement

• La tension collecteur-émetteur constante la plus élevée, V ...... 5
• Plage de fonctionnement de la température ambiante, °C......-60...+55

FT-1K, FT-1K-01, FT-L K-02, FT-2K

Phototransistors npn pléniers au silicium FT-1K gr.1. FT-1K gr.2. FT-1K-01, FT-1K-02. FT-2K gr. A, FT-2K gr.B avec un élément photosensible rond (diamètre 1,8 mm) sont produits dans un boîtier cylindrique en métal-verre avec des fils flexibles étamés (Fig. 16). La fenêtre d'entrée est plate. Poids - pas plus de 0,9 g.

La sortie du collecteur est allongée ou porte un repère de couleur.

Les appareils sont conçus pour fonctionner comme détecteur de rayonnement infrarouge dans les équipements électroniques à des fins industrielles et spéciales.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Sensibilité de courant intégrale, μA/lx, pas moins, pour FT-1K gr. 1. FT-2K gr.A ...... 0,4
• FT-1K gr.2. FT-2K gr.B......0,2
• FT-1K-01......0.5
• FT-Zh-02......2
• Courant d'obscurité collecteur, μA, pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 5 V pour FT-1K gr.1.FT-2K gr.A......3
• FT-1K gr.2. FT-2K gr.B......1
• ФТ-1К-01. ФТ-1К-02......0,2
• Temps de montée ou de descente de l'impulsion de photoréponse lorsque l'irradiation est appliquée ou supprimée, μs, pas plus de ...... 80
• Zone de photosensibilité spectrale, µm ....0,5...1,1
• Longueur d'onde de la photosensibilité spectrale maximale, µm......0,85
• Temps minimum de garantie entre pannes, h, pour FT-1K gr.1, FT-1K gr.2. FT-1K-01, FT-1K-02......2000
• FT-2K gr.A, FT-2K gr.B.....3500
• Durée de conservation, années, pour FT-1K gr.1, FT-1K gr.2 FT-1K-01, FT-1K-02......11
• FT-2K gr.A, FT-2K gr.B......6

Limites de fonctionnement

• La tension collecteur-émetteur CC la plus élevée. À 5
• L'éclairage de travail le plus élevé (dans les 10 heures). lx......1500
• Plage de fonctionnement de la température ambiante. °C......-60...+75

Sur la fig. 17 montre la caractéristique spectrale de la photosensibilité des phototransistors de la série FT-1K, FT-2K.

FT-7B, FT-7B-01

Des phototransistors n-p-n planaires en silicium avec un élément photosensible rond (diamètre 1,1 mm) sont produits dans un boîtier cylindrique en plastique avec une lentille (Fig. 18). Conclusions - fil rigide étamé. Poids - pas plus de 0,5 g.

Les phototransistors sont utilisés dans les nœuds d'isolation optique, pour contrôler le flux lumineux et dans les systèmes de signalisation.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Sensibilité de courant intégrale, μA/lm, pas moins, pour FT-7B ...... 0,04
• FT-7B-01......0.35
• Photocourant collecteur. mA, pas moins de, à un éclairement de 1000 lx pour FT-7B......0,2
• FT-7B-01......2
• Tension continue nominale collecteur-émetteur. EN 20
• Collecteur de courant d'obscurité. uA. pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 20 V ...... 0,005
• Temps de montée ou de descente de l'impulsion de photoréponse lorsque l'irradiation est appliquée ou supprimée, μs, pas plus de ...... 1,5
• Zone de photosensibilité spectrale, µm.....0,4...1,1
• Longueur d'onde de la photosensibilité spectrale maximale, µm......0,85
• Durée de conservation, années......10

Limites de fonctionnement

• Limites de tension admissible collecteur-émetteur, V......2...30
• Limites de l'éclairement de travail admissible, lux..... 1...100 000
• Plage de fonctionnement de la température ambiante, °C......-15...+45

FT-8

Les phototransistors npn pléniers au silicium FT-8 avec une surface d'élément photosensible de 0,5 mm2 sont produits dans un boîtier en plastique avec des fils étamés à plaque rigide (Fig. 19). Poids - pas plus de 0,9 g.

Ils sont utilisés comme récepteurs de rayonnement infrarouge dans divers appareils électroniques.

Principales caractéristiques techniques à Tacr.av = 25°С

• Sensibilité de courant intégrale, µA/lx, pas moins......2
• Collecteur de courant d'obscurité. uA. pas plus, à une tension collecteur-émetteur de 5 V et une température ambiante de +25 ° С ...... 0,1
• +75°C......20
• Temps de montée de l'impulsion de sortie de la photoréponse, pas plus, lorsqu'une irradiation avec une longueur d'onde de 0,9 μm est appliquée, une tension collecteur-émetteur de 5 V et une résistance de charge de 2 kΩ, μs ...... 20
• Zone de photosensibilité spectrale, µm......0,5...1,1
• Longueur d'onde de la photosensibilité spectrale maximale, µm......0,9..0.95
• Temps minimum de garantie entre pannes, h......4000

Auteur : V. Yushin. Ville de Moscou

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