Фоторезистор - Photoresistor

Не путать с Фоторезист.
Фоторезистор
LDR 1480405 6 7 HDR Enhancer 1.jpg
ТипПассивный
Принцип работыФотопроводимость
Электронный символ
Фоторезистор symbol.svg
Обозначение фоторезистора

А фоторезистор (сокращенно LDR для Легкое уменьшение сопротивления, или светозависимый резистор, или фотопроводящий элемент) является пассивным компонентом, который снижает сопротивление по отношению к получению яркости (света) на чувствительной поверхности компонента. В сопротивление фоторезистора уменьшается с увеличением интенсивности падающего света; другими словами, он показывает фотопроводимость. Фоторезистор может применяться в схемах светочувствительных детекторов, а также в схемах переключения, активируемых светом и темнотой, действующих как сопротивление. полупроводник. В темноте фоторезистор может иметь сопротивление до нескольких мегаом (МОм), в то время как на свету фоторезистор может иметь сопротивление всего несколько сотен Ом. Если падающий свет на фоторезистор превышает определенный частота, фотоны поглощаются полупроводником, дают оценку электроны достаточно энергии, чтобы прыгнуть в зона проводимости. Образовавшиеся свободные электроны (и их дыра партнеров) проводят электричество, тем самым снижая сопротивление. Диапазон сопротивления и чувствительность фоторезистора могут существенно различаться для разных устройств. Более того, уникальные фоторезисторы могут существенно по-разному реагировать на фотоны в определенных диапазонах длин волн.

Фотоэлектрическое устройство может быть внутренним или внешним. Собственный полупроводник имеет свой собственный носители заряда и не является эффективным полупроводником, например кремнием. Во внутренних устройствах единственные доступные электроны находятся в валентная полоса, и, следовательно, фотон должен обладать достаточной энергией, чтобы возбудить электрон по всей запрещенная зона. Внешние устройства содержат примеси, также называемые присадки, добавлено, энергия основного состояния которого ближе к зоне проводимости; поскольку электроны не должны так далеко прыгать, фотонов с более низкой энергией (то есть с большей длиной волны и более низкой частотой) достаточно для срабатывания устройства. Если в образце кремния некоторые атомы заменены атомами фосфора (примесями), для проводимости будут доступны дополнительные электроны. Это пример внешний полупроводник.[1]

Соображения по дизайну

Три фоторезистора со шкалой в мм
Большой фотоэлемент CdS от уличного фонаря.

Фоторезистор менее светочувствителен, чем фотодиод или фототранзистор. Последние два компонента верны полупроводниковые приборы, а фоторезистор - активный компонент, не имеющий PN-переход. Фоторезистор любого фоторезистора может широко варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды, что делает их непригодными для приложений, требующих точного измерения или чувствительности к фотонам света.

Фоторезисторы также демонстрируют определенную степень задержка между воздействием света и последующим уменьшением сопротивления, обычно около 10 миллисекунд. Время задержки при переходе от освещенной к темной среде еще больше, часто до одной секунды. Это свойство делает их непригодными для распознавания быстро мигающих огней, но иногда используется для сглаживания реакции сжатия аудиосигнала.[2]

Приложения

Внутренние компоненты фотоэлектрического регулятора для типичного американца уличный фонарь. Фоторезистор обращен вправо и контролирует, протекает ли ток через нагреватель, размыкающий основные силовые контакты. Ночью обогреватель остывает, замыкая силовые контакты, запитывая уличный фонарь.

Фоторезисторы бывают разных типов. Недорого сульфид кадмия Ячейки (CdS) можно найти во многих потребительских товарах, таких как фотометры, радиочасы, сигнальные устройства (как детектор светового луча), ночные огни, уличные часы, солнечные уличные фонари, солнечные дорожные стойки и т. д.

Фоторезисторы можно размещать в уличных фонарях, чтобы контролировать включение света. Окружающий свет, падающий на фоторезистор, вызывает выключение уличного фонаря. Таким образом обеспечивается экономия энергии за счет включения света только в темное время суток.

Фоторезисторы или LDR также используются в лазерных системах безопасности для обнаружения изменения интенсивности света, когда человек / объект проходит через лазерный луч.

Они также используются в некоторых динамические компрессоры вместе с небольшим раскаленный или неоновая лампа, или светодиод для управления снижением усиления. Обычное использование этого приложения можно найти во многих гитарные усилители которые включают бортовой тремоло эффект, поскольку колеблющиеся световые узоры контролируют уровень сигнала, проходящего через схему усилителя.

Использование CdS и CdSe[3] фоторезисторы строго ограничены в Европе из-за RoHS запрет на кадмий.

Сульфид свинца (PbS) и антимонид индия (InSb) LDR (светозависимые резисторы) используются для средней инфракрасной области спектра. Ge:Cu фотопроводники - одни из лучшихинфракрасный имеются детекторы и используются для инфракрасная астрономия и инфракрасная спектроскопия.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Диффендерфес, Роберт (2005). Электронные устройства: система и приложения. Нью-Дели: Делимар. п. 480. ISBN  978-1401835149.
  2. ^ «Фоторезистор - Светозависимый резистор (LDR)» Руководство по резисторам ». resistorguide.com. Получено 19 апреля 2018.
  3. ^ «Силонекс: Фотоэлементы ТО-18 на керамической подложке" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 1 апреля 2013 г.. Получено 17 октября 2013.

внешние ссылки