ehsanstr
عضو جدید
ساختمان فتو دیود ، مانند یک دیود معمولی با اتصال PN می باشــــد. با این تفاوت که محل پیوند PN ، جهت تابانیدن نور به آن از مواد پلاستیکی سیاه پوشیده نمی باشد ، بلکه توسط شیشه و یا پلاستیک شفاف پوشیده می گردد تا نور بتواند به آسانی به آن بتابد. روی اکثر فتو دیودها ، یک لنز بسیار کوچک نصب می شود تا بتواند نور تابانیده شده به آن را متمرکز کرده ، به محل پیوند برساند.
فتو دیود همیشه در بایاس معکوس بکار می رود و با تابش نور یه محل پیوند آن ، جریان معکوس آن افزایش می یابد . هر چه نور تابانیده شده به محل پیوند PN بیشتر باشد مقدار جریان معکوس آن نیز بیشتر می شود و بر عکس ، هر چقدر نور تابانیده شده به آن کمتر باشد مقدار جریان معکوس آن کمتر می شود . فتودیودها (Photo Diode) که به آنها دیود نوری گفته می شود، وقتی نور به آنها بتابد، جریان را از خود عبور می دهند.
جریان معکوس فتو دیود علاوه بر اینکه با تغییر شدت نور تغییر می کند ، با تغییر طول موج نیز تغییر می کند. اهمیت طول موج به خاطر این است که با توجه به طول موج ، ماده نیمه هادی را انتخاب می کنند. بعضی از فتو دیودها فقط با اشعه مادون قرمز کار می کنند .
شکل زیر منحنی مشخصه یک فتودیود را نشان می دهد که به ازای طول موج ثابت و شدت روشنایی های مختلف رسم شده است. همانطوری که از منحنی پیداست با افزایش شدت نور ، جریان Iλ نیز افزایش پیدا می کند و تقریبا در ولتاژهای مختلف معکوسی که دو سر آن قرار گرفته است ، در یک نور مشخص ثابت می ماند ، مقدار آن فقط بستگی به نور تابانیده شده به محل پیوند PN دارد.
از این دیود برای تشخیص نور و همچنین سنجش نور در دستگاههای نورسنج ، شمارش سریع یا سوییچ کردن و آشکار ساز نوری ، فرستنده و گیرنده مادون قرمز فاصله یاب لیزری نیز استفاده می شود. ولتاژ معکوس این دیودها ، حدود 20 – 50 ولت و توان آنها حدود چند صد میلی وات و جریان معکوس آنها در تاریکی حدود چند نانو آمپر است.
در برخی موارد فتورزیستانس نیز می تواند جایگزین فتودیود شود ، زیرا مقاومت هر دو تابع نور می باشد. تفاوت این دو المان ، در سرعت کار آنها است. فتو دیود سرعت عمل بسیار بیشتری نسبت به فتو رزیستانس دارد. همچنین فتو دیود در محدوده فرکانس وسیع تری نیز نسبت به فتورزیستانس می تواند کار کند.
چگونه این مدار را به گیت منطقی ویا میکروکنترلر وصل کنیم؟
به ورودی 5 ولت میدهیم ، نقطه B را توسط یک مقاومت 100 کیلو اهم گراند میکنیم ، حالا خروجی مدار نقطة B است که آن را به ورودی گیت یا پین های ورودی میکروکنترلر وصل میکنیم .
فتو دیود همیشه در بایاس معکوس بکار می رود و با تابش نور یه محل پیوند آن ، جریان معکوس آن افزایش می یابد . هر چه نور تابانیده شده به محل پیوند PN بیشتر باشد مقدار جریان معکوس آن نیز بیشتر می شود و بر عکس ، هر چقدر نور تابانیده شده به آن کمتر باشد مقدار جریان معکوس آن کمتر می شود . فتودیودها (Photo Diode) که به آنها دیود نوری گفته می شود، وقتی نور به آنها بتابد، جریان را از خود عبور می دهند.
جریان معکوس فتو دیود علاوه بر اینکه با تغییر شدت نور تغییر می کند ، با تغییر طول موج نیز تغییر می کند. اهمیت طول موج به خاطر این است که با توجه به طول موج ، ماده نیمه هادی را انتخاب می کنند. بعضی از فتو دیودها فقط با اشعه مادون قرمز کار می کنند .
شکل زیر منحنی مشخصه یک فتودیود را نشان می دهد که به ازای طول موج ثابت و شدت روشنایی های مختلف رسم شده است. همانطوری که از منحنی پیداست با افزایش شدت نور ، جریان Iλ نیز افزایش پیدا می کند و تقریبا در ولتاژهای مختلف معکوسی که دو سر آن قرار گرفته است ، در یک نور مشخص ثابت می ماند ، مقدار آن فقط بستگی به نور تابانیده شده به محل پیوند PN دارد.
از این دیود برای تشخیص نور و همچنین سنجش نور در دستگاههای نورسنج ، شمارش سریع یا سوییچ کردن و آشکار ساز نوری ، فرستنده و گیرنده مادون قرمز فاصله یاب لیزری نیز استفاده می شود. ولتاژ معکوس این دیودها ، حدود 20 – 50 ولت و توان آنها حدود چند صد میلی وات و جریان معکوس آنها در تاریکی حدود چند نانو آمپر است.
در برخی موارد فتورزیستانس نیز می تواند جایگزین فتودیود شود ، زیرا مقاومت هر دو تابع نور می باشد. تفاوت این دو المان ، در سرعت کار آنها است. فتو دیود سرعت عمل بسیار بیشتری نسبت به فتو رزیستانس دارد. همچنین فتو دیود در محدوده فرکانس وسیع تری نیز نسبت به فتورزیستانس می تواند کار کند.
چگونه این مدار را به گیت منطقی ویا میکروکنترلر وصل کنیم؟
به ورودی 5 ولت میدهیم ، نقطه B را توسط یک مقاومت 100 کیلو اهم گراند میکنیم ، حالا خروجی مدار نقطة B است که آن را به ورودی گیت یا پین های ورودی میکروکنترلر وصل میکنیم .