Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...
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204<br />
Transistor zu einem effektiven Verstärker.<br />
Der Fototransistor ist ein Detektor mit<br />
innerer Verstärkung. Der Basis-Kollektor-<br />
Übergang ist großflächig ausgeführt und in<br />
Sperrichtung gepolt (Kollektor start positiv).<br />
Durch Photonenabsorption erzeugte freie<br />
Elektron-Loch-Paare werden im elektrischen<br />
Feld <strong>der</strong> Basis-Kollektor-Diode getrennt. Die<br />
Elektronen fließen zum Kollektor, die Löcher<br />
zur Basis und von dort weiter über den<br />
flussgepolten Basis-Emitter-Übergang zum<br />
(negativ geladenen) Emitter. Dadurch steigt<br />
die Flussspannung an <strong>der</strong> Basis-Emitter-<br />
Diode leicht an, was zur Folge hat, dass<br />
Elektronen vom Emitter in die Basis und weiter<br />
zum Kollektor fließen.<br />
Der Fototransistor hat eine leichte Ähnlichkeit mit einem normalen Transistor. Zusätzlich<br />
besitzt <strong>der</strong> Fototransistor ein lichtdurchlässiges Gehäuse. Bei einigen von ihnen ist <strong>der</strong><br />
Basisanschluss herausgeführt (mitte links unten). Dadurch ist eine<br />
Arbeitspunktstabilisierung möglich. Fototransistoren ohne Basisanschluss werden nur über<br />
Licht gesteuert (mitte rechts unten). Die Basis ist eine lichtempfindliche Halbleiterschicht,<br />
die den Transistor schaltet, wenn Licht auftrifft, d.h. den als Fotodiode wirkenden pn-<br />
Übergang zwischen Basis und Emitter. Das kann auch IR-Licht o<strong>der</strong> Laser sein. Der<br />
Fotostrom wird dann an Ort und Stelle im Transistor verstärkt, sodass ein Fototransistor<br />
direkt kleine Verbraucher (mA-Bereich) schalten kann.<br />
Festkörper - Bildsensoren<br />
Zusätzlich: Ortsinformation (örtlich aufgelöste Strahlungsverteilung)<br />
Positions – Sensor, PSD (Position Sensing Device / Detectors)<br />
Bauelement Struktur: langgestreckte PIN – Photodiode<br />
• Zeilenform<br />
• Flächenform<br />
Position Sensing Detectors<br />
"PSD" are silicon photodiodes that provide an analog output directly proportional to the<br />
position of a light spot on the detector active area. The PSD allows you to simultaneously<br />
monitor position <strong>and</strong> light intensity. The PSD is a continuous analog position sensor <strong>and</strong><br />
compared to discrete element devices the PSD offers outst<strong>and</strong>ing position linearity, high<br />
analog resolution, last response time <strong>and</strong> simple operating circuits.