Fototransistor

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Fotodiodos e Fototransistores
Uilian Lucas de Souza, Thiago Ramos Pereira

Resumo – Este documento aborda a o funcionamento e as
aplicações dos fotodiodos e fototransistores no campo da
engenharia elétrica.
Palavras-chave – Fotodiodo, Fototransistor, Fotosensor,
Optoeletrônica, Semicondutor.

I. INTRODUÇÃO
Esse artigo tem por objetivo mostrar de uma maneira
descomplicada ofuncionamento e a constituição física dos
fotodiodos e fototransistores, tais como suas utilidades no
campo da engenharia elétrica.
As fontes de energia luminosa possuem características
não encontradas em outras fontes de energia. Esta energia,
transmitida na forma de fótons, é diretamente relacionada
com a freqüência da onda de luz emitida. A optoeletrônica é
uma tecnologia que associa a ópticacom a eletrônica,
baseados na reação da junção pn dos semicondutores.
Vamos começar pelo fotodiodo, que possui apenas uma
junção pn e em seguida progrediremos para o fototransistor.

e de queda (parâmetros de mudança de estado) são da ordem
de nanossegundos, o dispositivo pode ser usado na
aplicação de contagem ou comutação de alta velocidade. O
germânio é mais adequado para luz incidentena região
infravermelha, já que abrange um espectro mais amplo de
comprimentos de onda do que o silício, apesar de sua
corrente negra ser maior. O nível de corrente gerada pela
luz incidente sobre um fotodiodo não é suficiente para que
ele possa ser usado em um controle direto, sendo necessário
para isto que haja um estágio de amplificação.
III. CARACTERÍSCA I x V
Existem duas maneiras deoperar um fotodiodo. Ele pode
funcionar como uma célula fotovoltaica (a incidência de luz
gera tensão) ou como uma célula fotocondutiva (a incidência
de luz gera corrente). A figura 2 mostra o gráfico das
características dos fotodiodos.

II. O FOTODIODO
O fotodiodo é um diodo de junção construído de forma
especial, de modo a possibilitar a utilização da luz como fator
determinante nocontrole da corrente elétrica. É um
dispositivo de junção pn semicondutor cuja região de
operação é limitada pela região de polarização reversa e
caracteriza-se por ser sensível à luz. A aplicação de luz à
junção resultará em uma transferência de energia das ondas
luminosas incidentes (na forma de fótons) para a estrutura
Figura 2. Modos de Operação e Curva I x V
atômica, resultando em umaumento do número de
portadores minoritários e um aumento do nível da corrente
IV. APLICAÇÕES
reversa. A corrente negra é a corrente que existirá sem
nenhuma iluminação aplicada. A corrente retornará a zero
O fotodiodo ser aplicado no foco automático de filmadora,
somente se for aplicada uma polarização positiva igual a Vo.
Em resumo, podemos dizer então que um fotodiodo é um na unidade ótica doCD Player e em sistema contador de
dispositivo que converte a luz recebida em uma determinada pulso. Outra aplicação muito usada na rede de iluminação
pública é o sensor crepuscular.
quantidade de corrente elétrica.
Nos sistemas de iluminação publica é importante saber em
que altura é que está suficientemente escuro, para ativar as
luzes. Este controle não pode ser efetuado de forma eficazutilizando temporizadores, uma vez que em dias de chuva ou
nevoeiro intenso pode ser necessário ativar o sistema de
Figura 1. Simbologia do Fotodiodo
iluminação por razões de segurança. Além disso o horário do
próprio nascer e pôr do Sol não é constante, muda todos os
A corrente reversa e o fluxo luminoso variam quase que
dias. Pelas razões apontadas, a solução que reúne maior
linearmente,ou seja, um aumento na intensidade luminosa
consenso é aquela que utiliza sensores de luz ambiente
resultará em um aumento semelhante na corrente reversa.
também conhecidos como crepusculares.
Podemos admitir que a corrente reversa é essencialmente
O S7183 é um fotodiodo com amplificador orientado para
nula na ausência de luz incidente. Como os tempos de subida

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aplicações de...
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