Fototransistor  (1.577 Angebote unter 17.396.581 Artikeln)Zum Expertenwissen

Der Fototransistor als lichtgesteuertes Halbleiterbauteil

Prinzipiell arbeitet ein Fototransistor ähnlich wie ein herkömmlicher Transistor. Der Hauptunterschied zum herkömmlichen Transistor ist der, dass ein Fototransistor nicht über die Basis angesteuert wird, sondern über eine lichtempfindliche Fläche. Auch ein Fototransistor ist wie ein herkömmlicher Transistor als NPN- oder PNP-Transistor erhältlich. Die Außenbeschaltung ähnelt der eines herkömmlichen Transistor bis auf den (meistens) fehlenden Basisanschluss. Ist dieser vorhanden, dient er zur Regelung des Arbeitspunktes. Fototransistoren ähneln im Prinzip Fotodioden mit einer Verstärkerstufe. Durch den eingebauten Transistor erfolgt eine Verstärkung des Lichtsignals und des daraus resultierenden elektrischen Signals. Fototransistoren eignen sich allerdings weniger für den Einsatz mit hohen Frequenzen, da sie eine geringere Reaktionsgeschwindigkeit besitzen. Ist diese erforderlich, werden häufig Fotodioden mit einem externen Transistor zur Signalverstärkung verwendet.

Die Wellenlänge im Zusammenhang mit der Empfindlichkeit

Genau wie bei den Fotodioden auch, spielt auch beim Fototransistor die Wellenlänge eine entscheidende Rolle beim Einsatz des Bauteils. Bei den meisten Fototransistoren ist die Empfindlichkeit bei größeren Wellenlängen höher als bei geringeren. Fototransistoren sind daher im Infrarotbereich deutlich empfindlicher als im Bereich sichtbaren Lichts.

Der Öffnungswinkel des Fototransistors

Der Öffnungswinkel eines Fototransistors bestimmt den Bereich, in dem der Transistor auf das einfallende Licht reagiert. Je größer dieser Öffnungswinkel ist, desto größer wird der Erfassungsbereich. Bei vielen Anwendungen ist es aber erwünscht, dass der Erfassungsbereich begrenzt wird. Durch diese Begrenzung wird eine Beeinträchtigung der Funktion durch störendes Fremdlicht vermieden. Dies gilt vor allem dann, wenn der Fototransistor zum Beispiel in einer Lichtschranke eingesetzt wird.

Die unterschiedlichen Gehäuseformen und Einsatzgebiete

• Viele Fototransistoren verwenden transistorähnliche Gehäuse mit dem Unterschied, dass sie eine lichtempfindliche Fläche besitzen. Abhängig von der Ausführung des Fototransistors besitzen die Bauteile entweder zwei oder drei Anschlüsse. Bei vielen Bauteilen ist der Basisanschluss nicht vorhanden.
• Fototransistoren werden auch in sogenannten Optokopplern eingesetzt. Diese Bauteile dienen dazu, Signale ohne eine direkte elektrische Verbindung zu übertragen. Sie bestehen im Wesentlichen aus einer Infrarot-Diode sowie einem Fototransistor in einem gemeinsamen Gehäuse.
• Auch Gabellichtschranken arbeiten ähnlich wie Optokoppler, nur dass bei diesen Bauteilen der Lichtstrahl durch eine Öffnung unterbrochen werden kann. Diese Bauteile werden häufig als Sensoren für bewegliche Bauteile in Laufwerken oder anderen mechanischen Einrichtungen eingesetzt.