Fotosoučástky reagující na světlo

Lavinové fotodiody pracují v impulsovém režimu jako citlivé a rychlé optické přijímače. Mezní frekvence světelných impulsů, na které dioda reaguje, je až několik desítek gigahertzů.

Fototranzistor

Místo vstupního proudu přiváděného do báze bipolárních tranzistorů se k řízení kolektorového proudu fototranzistorů využívá světelné energie. Světlo proniká do oblasti přechodu báze-emitor okénkem v pouzdru uzavřeným skleněnou čočkou.

Vstupní charakteristiky tranzistoru TESLA KP 101 jsou na obr.. Důležitou charakteristickou veličinou je světelná citlivost S = ∆IC/IE (μA/lx), která je analogická strmosti y21 běžných tranzistorů. Při vzrůstu osvětlení se citlivost S zvětšuje.

Fototyristor

Čtyřvrstvová struktura PNPN fototyristoru je umístěna v pouzdru s průhledným okénkem, které umožňuje, aby do oblasti přechodu J2 mohlo pronikat světlo. Součástka má vyvedenou řídící elektrodu G a za temna má stejné vlastnosti jako běžný tyristor řízený proudem.

Kdybychom nastavili určitý řídící proud IG a měnili osvětlení, zjistili bychom, že blokovací napětí UB se při zvětšování osvětlení zmenšuje. Situaci zachycují voltampérové charakteristiky na obr.. Důležitou veličinou je tzv. spínací osvětlení ET, při kterém mizí blokovací schopnost fototyristoru při napětí UAK > 0. Je zřejmé , že velikostí proudu IG je možné řídit citlivost fototyristoru na velikost osvětlení, při kterém fototyristor spíná.

Použití : spínací a řídcí obvody ovládané světlem, ochranná zařízení u strojů, optroelektrické obvody, oprony apod.

Optron (optoelektrický spojovací člen)

Optron je součástka složená z řízeného zdroje světla (ZS) a fotoelektrického přijímače (FP) (obr. a). Z obvodového hlediska jde o dvoj-bran, jehož převodní charakteristika by měla být lineární. Obvykle se dosahuje průběhu nakresleného na obr. b. Jako řízené zdroje světla se používají nejčastěji světelné diody , neboť jejich odezva na změny elektrického signálu je velmi rychlá (tr řádově 10-7 až 10-8 s), mají malé rozměry, velkou životnost, malou spotřebu atd. Přijímače jsou fotodiody nebo fototranzistory. Nepožaduje-li se lineární převodní charakteristika (impulsové obvody), užívají se jako přijímače lavinové fotodiody, fotodiody PIN a fototyristory. Důležité je, aby použitý zdroj světla a fotoelektrický přijímač měly stejné spektrální charakteristiky. Obě části optronu jsou uzavřeny do neprůhledného pouzdra. S vnějším obvodem souvisejí pouze elektrickými veličinami (u1, i1, u2, i2).

Optrony slouží např. ke galvanickému oddělení dvou obvodů. Přitom užitečný signál optronovou vazbou neprochází(Změny u1, i1 na vstupu se projeví jako změny u2, i2 na výstupu).