oluline automaatikaalastes rakendustes. 1.6. Fototakistid Fototakisti on pooljuhttakisti, mille takistus muutub sõltuvalt tema valgustamise tugevusest. Viinud fototakisti pimedast valguse kätte, muutub takistus tuhandeid kordi. Valguskiirguse toimel suureneb takisti materjalis laengu-kandjate arv ja nende liikuvus, mistõttu väheneb takistus. Ühendades fototakisti jadamisi koormustakistiga sõltub takistilt pingelanguna saadav signaal fototakisti valgustustugevusest. Fototakisti valmistamiseks kantakse valgustundliku pooljuhi kiht isoleeralusele, kuhu on kantud ka tavaliselt kammikujulised väljaviikudega ühendatud elektroodid . Valgutundlik kiht kaetakse läbipaistva kaitsekihiga ja nii saadud takistuselement paigutatakse plastkesta. Fototakisti tüüpiline takistussõltuvus ja konstruktsioon on toodud joonisel 1.9. Kasutatav pooljuhtmaterjal sõltub soovitavast spektraalsest
rakendatakse dioodile tõkkesuunas (joonis 4.3 b). Valgustuse puudumisel läbib dioodi nõrk vastuvool IR (pimevool). Siirdele langeva valguse mõjul tema juhtivus suureneb ning vastavalt tugevneb ka teda läbiv üldvool. Vool kasvab seda enam, mida tugevam on valgusvoog. Selles reziimis on inerts väga väike ja fotodioodi saab kasutada väga kiirete (isegi nanosekundiliste) valgusmuutuste registreerimiseks. Seejuures on voolu muutused praktiliselt lineaarses sõltuvuses valgustustugevusest. Joonis 4.3. Fotodioodide lülitusviisid: (a) fotogeneraatorina; (b) fotomuundurina [2]. Kuna fotodioodi vastuvool kasvab valgustustiheduse kasvades küllalt lineaarselt, siis on võimalik kasutada teda näiteks valgustustiheduse mõõtmiseks (luksmeetrid). Fotodioodi pinge-voolu tunnusjoon on toodud joonisel 4.4. Joonis 4.4. Fotodioodi pinge-voolu tunnusjooned [2]. Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed
Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4. JOONIS 2.4. Nimetatud laengukandjate liikumise tulemusena tekkib fotodioodi klemmidel valgustustugevusest sõltuv elektromotoorjõud. See on fotodioodi generaatori ehk foto- elemendi reziim, mida kasutatakse fotoelementides ja päikesepatareides. Automaatikas kasutatakse fotodioodi generaatorireziimi harva, kuna tal on suur inerts. Kui pingestada fotodiood vastupingega, tekib fotodioodi reziim, kus dioodi vastuvool hakkab sõltuma valgustusest. Selles reziimis on inerts väga väike ja fotodioodi saab kasutada väga kiirete (isegi nanosekundiliste) valgusmuutuste registreerimiseks. 16
tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4. JOONIS 2.4. Nimetatud laengukandjate liikumise tulemusena tekkib fotodioodi klemmidel valgustustugevusest sõltuv elektromotoorjõud. See on fotodioodi generaatori ehk fotoelemendi reziim, mida kasutatakse fotoelementides ja päikesepatareides. Automaatikas kasutatakse fotodioodi generaatorireziimi harva, kuna tal on suur inerts. 13 Kui pingestada fotodiood vastupingega, tekib fotodioodi reziim, kus dioodi vastuvool hakkab sõltuma valgustusest