Más dispositivos optoelectrónicos

Optoacoplador con Fototransistor

Hasta ahora hemos visto: el Fotodiodo, diodo Led, Display de 7 segmentos y el Optoacoplador. Ahora veremos el Fototransistor y el Optoacoplador con fototransistor.

Pero antes vamos a comentar algo. Anteriormente hemos visto lo que ocurría cuando el transistor en corte, ahora veremos lo que ocurre dentro del transistor cuando estamos en corte.

El emisor no emite si dejamos la base al aire, pero aún y eso hay generación térmica de los minoritarios (electrones).

Vamos a usar esa corriente, en estos dos nuevos dispositivos optoelectrónicos veremos que ocurre con esa corriente de minoritarios.
Fototransistor
Es un transistor con la base al aire. Veamos que ocurre dentro del transistor:

Ocurre la generación térmica y se cierra una malla para los electrones minoritarios. Se pinta de negro el transistor dejando una rendija para que entre la luz. Con esto tenemos fotones que hacen que la corriente aumente, cuanto más fotones halla más aumentará la corriente.

Simulación

En este applet podemos ver mediante una animación el comportamiento del fotodiodo, que aumenta su corriente gracias a los fotones de luz que recibe.

  

Para analizar esto veremos un símil equivalente, esto es un circuito que se comportaría como es fototransistor.

I_R = I_S + I_f pero despreciamos I_f, además debido al efecto de la luz se crea una corriente que se suma a la I_R, por lo tanto tenemos:

 I_R = I_S + I_luz

Fototransistor tiene una corriente b veces mayor que el fotodiodo por estar I_C multiplicado por b (I_C = b·I_R). Con la misma luz tengo b veces más corriente, es más sensible a la luz.
Optoacoplador con Fototransistor
Esta basado en el Fototransistor

Veremos el uso del Optoacoplador con Fototransistor con un ejemplo.
EJEMPLO: Detector de paso por cero

Como su propio nombre indica su objetivo es detectar cuando el circuito pasa por cero.

Viendo en el catálogo: Esta gráfica solo se cumple en el caso de que se esté en activa.

Ahora tenemos que saber donde nos encontramos. Hipótesis: SATURACIÓN.

Como vemos trabaja en Saturación (los Optoacopladores siempre trabajan en Saturación, al diseñarlos hay que tener en cuenta esto).
En el pico de la onda de entrada V_sal = 0 V. Se le dan distintos valores hasta que se salga de saturación, que ocurrirá en un punto cerca de 0 V. Después pasará a saturación y ya no emitirá luz.

En cada paso por cero hay un pico en el que pasa de saturación a corte y luego a saturación seguido. Con esto se detecta el paso por cero. Además de aislar el circuito de la red.

Resumiendo: Este circuito es un detector de paso por cero y además está aislado de la red.

Aplicación: En osciloscopios, ya que en estos hay que saber cuando se pasa por cero.