תעשיית האלקטרוניקה מייצרת מוצרים רבים ושונים, ביניהם אלמנטים רגישים לאור תופסים מקום מיוחד. הפשוטה שבהן מיוצגת על ידי רכיב רדיו הנקרא "פוטורסיסטור", השייך לקטגוריה של מוליכים למחצה.
כאשר אנרגיה קורנת מכל מקור אור פוגעת על פני השטח שלו, עמידות החומר פוחתת, מה שגורם לשינוי בזרם הזורם דרך היסוד. האיור שלהלן מראה את מראהו של פוטוריסטור ואת ייעודו המקובל במעגלים חשמליים.
עקרון הפעלה
כדי להבין את עקרון הפעולה של אלמנט רדיו זה, ראשית עליך להכיר את המכשיר שלו. בתוך המוצר, בין שני מוליכים (אלקטרודות), ישנה שכבת מוליכים למחצה שרגישה לעוצמת החשיפה לאור.
לצורך היווצרותו, שילובים נפוצים כאלה של אלמנטים מהטבלה המחזורית משמשים כ:
- קדמיום גופרתי.
- עופרת גופרית.
- סלדיט קדמיום וכדומה.
מידע נוסף: המאפיין הספקטרלי של המכשיר תלוי בחומר שנבחר.
במילים אחרות, טווח אורכי הגל תלוי בסוג המוליכים למחצה, בהשפעתו משתנה התנגדות החומר.
כאשר האור אינו מקרין אותו, הוא מספיק גדול ומגיע לעשרות מגה-אוהם. כאשר אנרגיית האור פוגעת במוליך למחצה, חלה עלייה חדה בריכוז נושאי המטען (אלקטרונים וחורים). התנגדות החומר פוחתת בחדות, מה שמוביל לעלייה בזרם הזורם לאורך השרשרת. זה אפשרי במצב שבו הפוטורסיסטור מחובר למקור חשמל חיצוני, כפי שמוצג בתמונה למטה.
בגלל היעדר צומת חור אלקטרונים כשלעצמו, אין חשיבות לקוטביות הפעלת הנגד-פוטו.
אזור היישום
בואו נעשה הזמנה מיידית שהתנגדותם של תאים פוטו ממעמד זה אינה יכולה להשתנות באופן מיידי, כלומר ישנה אינרטיות מסוימת. חסרון זה מגביל את היקף היישום של נגדי פוטו למעגלים במהירות נמוכה.
אם לוקחים בחשבון את המגבלות שצוינו, נעשה שימוש נרחב באלמנטים הנחשבים במכשירים האלקטרוניים הבאים:
- בממסרי צילום סטנדרטיים המיועדים לשליטה אוטומטית ברשתות תאורה קיימות.
- בחיישני אור, בהם נגדי פוטו משמשים כמקליטים רגישים של רמת השטף האור.
- במערכות מודרניות, אזעקות בהן מותקנים תאי פוטו הרגישים לגלים מתחום ה- UV.
במקרה האחרון, עקרון הפעולה של המערכת עם פוטוריסטור מבוסס על הפרעה של שטף הקרינה ממקור אולטרה סגול המופנה אל האלמנט הרגיש. דוגמאות לשימוש במקלטי קרינה מוצגות בתמונה למטה.