123
Главная » 2011 » Октябрь » 5 » САМОДЕЛЬНЫЙ ФОТОТРАНЗИСТОР
21:54
САМОДЕЛЬНЫЙ ФОТОТРАНЗИСТОР


Современная радиоэлектроника шагнула далеко вперёд, но в редких случаях иногда, появляется необходимость изготовить фототранзистор. На первый взгляд это сделать не сложно, но для начинающих или тех кто этого никогда не делал, процесс  изготовления может окончиться неудачей. В интернете и популярных книгах можно найти ссылку на самодельные фототранзисторы, но процесс изготовления или описан в общих чертах или вообще никак не отражён.


К сожалению нередко встречаются и совершенно неправильные, ошибочные советы которые приводят к 100 процентной неработоспособности фототранзистора ещё в процессе его изготовления. Как результат, зря потраченное время и полное разочарование в технике изготовления.
 
Воспользовавшись практическими советами приведёнными далее вы сможете  самостоятельно изготовить фототранзистор из транзисторов серии МП14-МП42.

$CUT$

1.Общие принципы и устройство фототранзистора.

Фототранзистор-это полупроводниковый прибор, который преобразует оптическое излучение (видимое или невидимое) в электрический сигнал с одновременным усилением. У фототранзистора коллекторный ток изменяется в зависимости от интенсивности падающего излучения. Чем сильнее облучается фототранзистор (базовая зона), тем больше коллекторный ток.

Фототранзистор может работать в двух режимах: в режиме фотодиода с плавающей базой и в транзисторном режиме с источником смещения в базовой цепи. В режиме с плавающей базой используют только два вывода фототранзистора: вывод эмиттера и вывод коллектора. При подключении фототранзистора в режиме с источником смещения используются все выводы и дополнительный резистор подключенный непосредственно к базовому выводу.

Разобравшись с определениями можно продвигаться дальше. Далее будет приведена технология изготовления фототранзистора из биполярных транзисторов серии МП14-МП42.
На фото.2. Конструктивно биполярный транзистор состоит из: цельнометаллического корпуса, выводов (коллектор, эмиттер, база), изоляторов.


фото.2.нажимайте фото для просмотра в полном размере

На фото.3. Внутри корпуса, в центре закреплён кристаллодержатель(1), который представляет собой прямоугольник значительных размеров. На кристаллодержателе закреплён полупроводниковый материал(2) (полупроводниковый кристалл), с двух сторон с ним контактируют проволочки(3) (подводящие проводники) идущие от выводов эмиттера(4) и коллектора(4). Вывод базы припаян непосредственно к корпусу транзистора. А выводы эмиттера и коллектора подведены через стеклянные изоляторы (5).


фото.3.нажимайте фото для просмотра в полном размере

Чтобы не воспроизводить ошибки при изготовлении фототранзистора запомните простые правила, как не нужно делать фототранзистор!

  1. Не допустимо спиливать крышку у транзистора сверху! Это приведёт к неминуемому сдвигу кристаллодержателя и порче кристалла или обрыву подводящих проводников. Вероятность порчи изготавливаемого фототранзистора достигает почти 100 процентов! При удачном исходе (спиливания крышки сверху) фототранзистор практически ничего не "видит", потому что свет не попадает на базовую зону кристалла!

  2. Ни когда не отрезайте базовый вывод после изготовления фототранзистора, так как есть схемы которые используют именно этот вывод.

  3. Не заливайте пропиленное окно фототранзистора прозрачным пластиком или чем то иным, для обеспечения герметизации. Это приведёт к термической порче кристалла полупроводника.



2.Изготовление фототранзистора.

На фото.4. Транзистор типа МП42 имеет три вывода: эмиттер(1), коллектор(2), база (3). Базовый вывод припаян к корпусу(4), а выводы коллектора и эмиттера проходят внутрь корпуса через стеклянные изоляторы(5).


фото.4.нажимайте фото для просмотра в полном размере

На фото.5. Чтобы определить выводы транзистора из серий МП13-МП42, его нужно перевернуть вверх выводами. При этом отогнуть вывод базы на себя, тогда по левую сторону окажется коллектор, а по правую сторону будет эмиттер.


фото.5.нажимайте фото для просмотра в полном размере

Биполярные германиевые транзисторы серии МП, могут иметь как прямую проводимость (p-n-p), так и обратную проводимость (n-p-n). В зависимости от проводимости будет отличаться и схема подключения к источнику напряжения. Из серии МП прямой проводимостью обладают следующие транзисторы: МП13,МП14,МП16,МП26,МП38,МП39,МП40,МП41,МП42. Транзисторы с обратной проводимостью: МП35,МП36,МП37,МП38.

 НЕ ЗАБУДЬТЕ, ЧТО ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ФОТОТРАНЗИСТОР НАСЛЕДУЕТ ВСЕ СВОЙСТВА БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА И ДОЛЖЕН ПОДКЛЮЧАТЬСЯ С УЧЁТОМ ПРОВОДИМОСТИ!


На фото.6. Удерживайте монтажными плоскогубцами транзистор за область(3). Проведите спиливание с помощью напильника боковой поверхности корпуса (1) в месте над выводом эмиттера(2). Спиливание необходимо проводить умеренно, чтобы легче определить глубину спиливания приводится дополнительное фото.6. Красной стрелкой помечена глубина спиливания.


фото.6.нажимайте фото для просмотра в полном размере

На фото.7. И так, спиливание корпуса выполняют сбоку, это значительно уменьшает вероятность задеть полупроводниковый кристалл и самое главное, свет от источника будет попадать в ту зону (базовую) в которой накапливаются парные носители зарядов. Иначе говоря эффективность фототранзистора по преобразованию оптического излучения в ток будет максимальным.


фото.7.нажимайте фото для просмотра в полном размере

На фото.8. Удерживайте корпус фототранзистора с помощью монтажных плоскогубцев. В верхнем углу пропила (показан красной стрелкой) аккуратно проделайте шилом отверстие. Затем используйте шило как консервный нож опираясь о бортик выполните разрезание тонкого металлического покрытия оставшегося после спиливания.


фото.8.нажимайте фото для просмотра в полном размере

На фото.9. Продолжайте удерживать корпус фототранзистора. Проведите аналогичные действия слева для получения аналогичного выреза. На выполненные вырезы указывают красные стрелки.


фото.9.нажимайте фото для просмотра в полном размере

На фото.10. Теперь нужно поддеть шилом сверху и осторожно извлечь металлическую пластину (часть корпуса) закрывающую окно фототранзистора. Изготовление фототранзистора закончено!


фото.10.нажимайте фото для просмотра в полном размере

По данной методике автором статьи за короткий промежуток времени было изготовлено семь фототранзисторов из биполярных транзисторов серии МП42. При этом ни один из них не был испорчен во время изготовления. А проверка цифровым тестером показала их приемлемую работоспособность в режиме с плавающей базой. При освещении от  настольной лампы из-за увеличивающегося тока коллектора было надёжно зафиксировано снижение сопротивления перехода эмиттер-коллектор. Фототранзистор также способен работать в режиме генератора тока. Изготовленный по выше приведённой методике фототранзистор освещаемый настольной лампой выдавал до 0,1 вольта между выводом базы и коллектором.


фото.11.нажимайте фото для просмотра в полном размере

Не забудьте, для всех фототранзисторов прямой проводимости (МП14-МП42) эмиттер необходимо подключать к плюсу источника питания. А для фототранзисторов обратной проводимости (МП35,МП36,МП37,МП38) эмиттер необходимо подключать к минусу источника питания.

  Табл.1
ПЛЮСЫ ФОТОТРАНЗИСТОРАочень высокая чувствительность к свету от ламп накаливания, свету от фонарика.
МИНУСЫ ФОТОТРАНЗИСТОРА низкая чувствительность к инфракрасному излучению и излучению от ярких светодиодов.


  •   Подытоживая выше сказанное, применить самодельный фототранзистор можно, но не для всех схем, конструкций!


Если у ВАС возникли вопросы пишите на ФОРУМЕ или в Online чат по робототехнике мы их обсудим!
автор Алексей Высоковольтный www.servodroid.ru
© Внимание! Полное либо частичное копирование материала без разрешения администрации запрещено!

Категория: Сенсоры, датчики | Просмотров: 18580 | Добавил: Droid | Теги: фототранзистор, как изготовить фототранзистор, своими руками фототранзистор | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 8
avatar
1 BLOCK • 17:46, 06.10.2011
Я тоже таких себе наделал, тока базу поотрезал)))
avatar
2 Aleks_Crow • 01:00, 11.10.2011
Классная статья
avatar
3 parnaozi • 22:53, 21.01.2012
Да наверное и на современных транзисторах такое можно проделать?! но очень осторожно smile
avatar
4 MSA-Beam-Robotics • 23:23, 21.01.2012
Вряд ли получится! Там все в монолитом корпусе сделано, и пустот, как в серии МПххх, нет таких. smile
avatar
5 Optimus • 00:36, 25.01.2013
Если полностью крышку снять получается фотоэлемент для солнечной батареи.
avatar
6 school45-103 • 11:14, 03.06.2013
А что, можно на солнечную батарейку насобирать вольт 9??? Интересно какой ток получим в хороший солнечный день? Никто не пробовал???
avatar
7 Droid • 22:14, 03.06.2013
Солнечную панель из самодельных фототранзисторов собрать можно. Для этого их необходимо соединять между собой последовательно-параллельно. Десять транзисторов соединяйте последовательно в цепочку при этом вы получаете потенциал (вольты). Чем больше транзисторов соединены последовательно, тем больше выходное напряжение. Но при этом ток на выходе цепочки из транзисторов будет мизерным и будет определяться током кристалла одного транзистора с учётом коэффициента преобразования света. Чтобы повысить выходной ток, соберите несколько одинаковых цепочек и соедините их параллельно. Чем больше параллельных цепочек, тем больше выходной ток нагрузки. Будет правильно поставить на выход солнечной панели конденсатор емкостью от 10мкф до 220мкф подключив его с учётом полярности.
avatar
8 вега1 • 19:39, 02.12.2013
Вопрос: а можно ли эти транзисторы использовать в место фт2к???
avatar