Fotodetector Photodarlington: Noções Básicas
O fotodetector photodarlington pode ser usado onde níveis altos de ganho são necessários em um sensor ou detector de luz.
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Nosso tutorial de fototransistor inclui:
Fundamentos de Fototransistor | Aplicações e Circuitos | Fotodarlington | Acoplador Óptico / Opto-isolador
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O photodarlington é capaz de fornecer níveis muito mais altos de ganho e, portanto, níveis mais altos de sensibilidade. Embora o photodarlington tenha suas desvantagens, ele é ideal para algumas aplicações como sensor de luz.
Princípios básicos do transistor de Darlington
O transistor fotodarlington usa a configuração Darlington do transistor padrão. Dentro desta configuração de circuito, o ganho do par de transistores Darlington é o ganho dos dois transistores individuais multiplicados.
O circuito básico do transistor Darlington é formado pegando o emissor do transistor de entrada e conectando-o à base do segundo e, em seguida, conectando os dois coletores. Este circuito pode ser usado como qualquer transistor único em uma variedade de circuitos, mas com um ganho de corrente muito maior.
Embora o Darlington possa ser visto quase como um bloco de circuito ou componente por si só, ele tem várias diferenças entre ele e o transistor básico. A configuração darlington tem uma tensão mais alta da base do transistor de entrada para o emissor do transistor de saída. Isso é verdade para o photodarlington para quando a conexão de base pode ter um viés adicionado a ela, embora para muitos aplicativos isso seja deixado em aberto e eu nem esteja disponível.
Isso significa que, para um dispositivo de silício típico, a tensão geral do emissor de base necessária para ligar o par Darlington é duas vezes 0,7 volts, ou seja, 1,4 volts.
Outro ponto a ser observado é que a tensão de saturação da configuração Darlington é de cerca de 0,7 volts, e isso pode ter um impacto quando o transistor fotodarlington é usado em aplicações de comutação. Isso é maior do que o de um único transistor, onde, por exemplo, um transistor de comutação pode exibir uma tensão de saturação de cerca de 0,2 volts.
Também é necessário estar ciente de que o Darlington Pair não é tão rápido quanto um único transistor. Isso ocorre porque o primeiro transistor não pode desligar ativamente a corrente de base do segundo transistor. Por sua vez, isso torna o dispositivo geral ou a configuração do circuito lento para reduzir o fluxo de corrente ou desligar. Para resolver esse problema, o segundo transistor geralmente possui um resistor conectado entre a base e o emissor. Esse resistor também ajuda a evitar que qualquer corrente de fuga do transistor de entrada ligue o transistor de saída. Esta corrente de fuga pode ser da ordem de nano-ampères para um pequeno transistor de sinal ou até algumas centenas de micro-ampères para um transistor de potência. O valor do resistor do emissor de base é escolhido de forma que não afunde uma grande proporção da corrente destinada a passar pela base do transistor de saída, enquanto não permite que a corrente de fuga desenvolva uma tensão igual à tensão de ativação do transistor de saída a ser desenvolvido. Os valores típicos para o resistor podem ser algumas centenas de ohms para um transistor de potência Darlington ou alguns milhares de ohms para uma versão de sinal pequeno.
Noções básicas do transistor Photodarlington
Na configuração do transistor fotodarlington, o primeiro transistor atua como o fotodetector e seu emissor é acoplado na base do segundo transistor. Isso dá um nível de ganho muito maior, mas é muito mais lento que o fototransistor comum, tendo uma frequência máxima de cerca de 20 kHz.
O símbolo photodarlington é uma combinação do símbolo do fototransistor padrão e do símbolo do transistor Darlington.
Pode-se ver que, como o fototransistor, o símbolo photodarlington indica que muitas vezes a conexão de base não está disponível ou é deixada em circuito aberto.
Photodarlingtons são usados apenas onde baixas frequências são necessárias. A combinação da resposta de frequência mais baixa do fototransistor em oposição ao fotodiodo e a configuração darlington em oposição a um único transistor significa que o fototransistor normalmente tem uma resposta de baixa frequência. Alguns podem ter apenas uma largura de banda de algumas dezenas de kHz. Ele também tem uma tensão ON muito maior entre o coletor e o emissor do que um único transistor.
Apesar desses problemas, os photodarlingtons podem ser o componente ideal para algumas aplicações.
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