PHOTOTRANSISTOR 


1. Tujuan

  1. Memahami karakteristik sensor cahaya (Phototransistor)
  2. Membuat rangkaian dari sensor cahaya (Phototransistor)persamaan hukum ohm.



 2. Prinsip Kerja

Cara kerja Photo Transistor atau Transistor Foto hampir sama dengan Transistor normal pada umumnya, dimana arus pada Basis Transistor dikalikan untuk memberikan arus pada Kolektor. Namun khusus untuk Photo Transistor, arus Basis dikendalikan oleh jumlah cahaya atau inframerah yang diterimanya. Oleh karena itu, pada umumnya secara fisik Photo Transistor hanya memiliki dua kaki yaitu Kolektor dan Emitor sedangkan terminal Basisnya berbentuk lensa yang berfungsi sebagai sensor pendeteksi cahaya. Pada prinsipnya, apabila Terminal Basis pada Photo Transistor menerima intensitas cahaya yang tinggi, maka arus yang mengalir dari Kolektor ke Emitor akan semakin besar. untuk lebih jelaskan, lihat di pembuaatan simulasi rangkaian sederhana dibawah.

3. Dasar Teori

Phototransistors adalah perangkat photojunction mirip dengan transistor kecuali bahwa sinyal yang diperkuat adalah pasangan muatan yang dihasilkan oleh input optik. Seperti halnya transistor, phototransistors dapat memiliki gain tinggi. Fototransistor dapat dibuat pada silikon menggunakan junction p-dan n-type atau dapat menjadi heterostructures. Gambar 56.8 menunjukkan sketsa struktur phototransistor bipolar sederhana, yang pada dasarnya sama dengan transistor bipolar sederhana. Perbedaan utama adalah persimpangan basis-kolektor yang lebih besar, yang merupakan daerah peka cahaya. Hal ini menghasilkan kapasitansi junction yang lebih besar dan, meskipun perangkat memiliki gain, kapasitansi memberikan respon frekuensi phototransistors lebih rendah daripada dioda.
GAMBAR 56.8 Representasi skematik dari phototransistor bipolar sederhana. 

Perhatikan bahwa phototransistor memiliki titik p-n yang besar wilayah yang merupakan bagian fotosensitif dari perangkat. Menggunakan teknologi transistor film tipis (TFT) yang dikembangkan untuk display panel datar, array besar phototransistors dapat dibuat pada silikon amorphous untuk membentuk perangkat pencitraan yang dapat digunakan di tempat teknologi pencitraan lain seperti tabung vidicon atau bahkan film. Contohnya adalah detektor luas (ratusan sentimeter persegi) yang diselidiki untuk digunakan dalam radiografi medis dengan menggabungkan susunan TFT dengan layar fosfor radiografi [4] atau digabungkan ke film semikonduktor [5].


Struktur Phototransistor


Photo Transistor dirancang khusus untuk aplikasi pendeteksian cahaya sehingga memiliki Wilayah Basis dan Kolektor yang lebih besar dibanding dengan Transistor normal umumnya. Bahan Dasar Photo Transistor pada awalnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Silikon dan Germanium yang membentuk struktur Homo-junction. Namun seiring dengan perkembangannya, Photo Transistor saat ini lebih banyak menggunakan bahan semikonduktor seperti Galium Arsenide yang tergolong dalam kelompok Semikonduktor III-V sehingga membentuk struktur Hetero-junction yang memberikan efisiensi konversi lebih tinggi. Yang dimaksud dengan Hetero-junction atau Heterostructure adalah Struktur yang menggunakan bahan yang berbeda pada kedua sisi persimpangan PN.

 

Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.



Bentuk dan Simbol Phototransistor 

Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.   Berikut ini adalah bentuk dan simbol Photo Transistor (Transistor Foto).




Kelebihan dan Kelemahan Phototransistor 

Kelebihan Phototransistor:
1. Photo Transistor menghasilkan arus yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Photo Diode.
2. Photo Transistor relatif lebih murah, lebih sederhana dan lebih kecil sehingga mudah untuk diintegrasikan ke berbagai rangkaian elektronika.
3. Photo Transistor memiliki respon yang cepat dan mampu menghasilkan Output yang hampir mendekati instan.
4. Photo Transistor dapat menghasilkan Tegangan, sedangkan Photoresistor tidak bisa.

Kelemahan Phototransistor:
1. Phototransistor yang terbuat dari Silikon tidak dapat menangani tegangan yang melebihi 1000Volt 
2. Phototransistor sangat rentan terhadap lonjakan listrik yang mendadak (electric surge). 
3. Phototransistor tidak memungkin elektron bergerak sebebas perangkat lainnya (contoh: Tabung Elektron).

Grafik 

 


4. Komponen

 1. Baterry dan resistor
Batterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.  Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus . Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum ohm


Cara membaca resistor:

 
 2. Lamp dan transistor
LED Green, berfungsi sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator. Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung, stabilisasi tegangan dan modulasi sinyal.
 



3.  APDS ( Miniatur Surface- Mount Ambient Light Photo Sensor)
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.




5. Rangkaian Simulasi


     

6. Video Rangkaian


 

7. Link Download

download materi : <disini> 
download rangkaian : <disini>
download video <disini> 
download data sheet APDS <disini> 
download data sheet transistor <disini> 
download data sheet diode <disini> 
download data sheet relay <disini> 



 


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)