4.1.1 Fotodiodo-Esparza Marquez

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DELICIAS
INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
INVESTIGACIÓN:
DISPOSITIVOS OPTOELECTRÓNICOS
Alumno: ADRIÁN ESPARZA MÁRQUEZ

No. de Control: 18540430
Docente: ING. DAVID URITA ECHEVERRIA
No. Páginas: 6 Ciudad Delicias Chihuahua 07/12/2020

4.1.1 FOTODIODO
¿Qué es un fotodiodo?
Es un semiconductor de unión P-N, presenta
sensibilidad a la presencia de luz visible e infrarroja. Se
podría considerar que un fotodiodo es la combinación de
un diodo común y una fotoresistencia o LDR y de igual
manera que el diodo común éste tiene su polarización.
Cabe destacar que este componente electrónico es
mucho más lineal que un LDR.
LDR: Es un resistor que varía su valor de resistencia
eléctrica dependiendo de la cantidad de luz que incide sobre él.
Para su funcionamiento correcto, el fotodiodo es polarizado inversamente
permitiendo de esta manera el flujo de electrones o el flujo de la corriente en
sentido inverso. Estos componentes tienen un lente que permite concentrar la luz
que incide en ellos, por ello, cuando la luz que incide es de suficiente energía
puede excitar un electrón generando movimiento y permitiendo la creación de
huecos con carga positiva. Por lo tanto, entre mayor sea la intensidad de luz que
incida en el fotodiodo mayor será la corriente que fluye.
Tipos de fotodiodos.
Se presentan dos tipos de fotodiodos que corresponden al fotodiodo PIN y al
fotodiodo de avalancha, a continuación, presentamos una descripción breve de los
tipos de fotodiodos:
Fotodiodo de avalancha:
Tiene una estructura muy similar al fotodiodo común, la ventaja es que permite
trabajar con voltajes inversos mayores. Normalmente se utiliza cuando la potencia
recibida puede ser limitada ya que su capacidad es mayor que los fotodiodos. Su
uso no es recomendable en proyectos en los cuales se emplean señales ya que
introducen ruido al circuito.
Fotodiodo PIN:
Es un material intrínseco semiconductor de los más comunes ya que permite que
la capa intrínseca se pueda modificar para optimizar la eficiencia cuántica y el
margen de frecuencia.
4.1.2 FOTORESISTENCIA
¿Qué es una fotoresistencia?
El LDR por sus siglas en inglés (Light Dependent
Resistor) o fotoresistor es una resistencia la cual varía su
valor en función de la cantidad de luz que incide sobre su
superficie. Cuanto mayor sea la intensidad de luz que
incide en la superficie del LDR o fotoresistor menor será
su resistencia y en cuanto menor sea la luz que incida
sobre este mayor será su resistencia.
Cuando el LDR (fotoresistor) no está expuesto a radiaciones luminosas, los
electrones están firmemente unidos en los átomos que lo conforman, pero cuando
sobre él inciden radiaciones luminosas, esta energía libera electrones con lo cual
el material se hace más conductor, y de esta manera disminuye su resistencia.
Las resistencias LDR solamente reducen su resistencia con una radiación
luminosa situada dentro de una determinada banda de longitudes de onda. El
fotoresistor construido con sulfuro de cadmio son sensibles a todas las radiaciones
luminosas visibles y las construidas con sulfuro de plomo solamente son sensibles
a las radiaciones infrarrojas.
Tipos de fotoresistencia.
Los tipos de fotoresistencia los podemos clasificar según los materiales
fotosensibles o clasificar según su linealidad. Los materiales de cristal
semiconductor fotosensible más utilizados para la fabricación de las resistencias
LDR son el sulfuro de cadmio y el sulfuro de plomo.
 Sulfuto de cadmio: Las fotoresistencia elaboradas con este químico son
extremadamente sensibles a todo tipo de radiaciones luminosas que son
visibles en el espectro del ser humano.
 Sulfuto de plomo: Las fotoresistencia elaboradas con este químico son
especialmente sensibles a las radiaciones infrarrojas.
La clasificación más común es mediante lineales y no lineales:
 Fotoresistencia lineal: Son más conocidos como fotodiodos, pero en
algunas aplicaciones es posible utilizar como fotorresistores debido al
comportamiento lineal que presentan y su funcionamiento. (Se polariza de
manera inverso)
 Fotoresistencia no lineal: Son las más comunes y son aquellas cuyo
comportamiento no depende de la polaridad con la que se conecte
4.1.3 FOTOTRANSISTOR
Fototransistor.
El fototransistor no es muy diferente a un transistor normal, es
decir, está compuesto por el mismo material semiconductor,
tienen dos junturas y las mismas tres conexiones externas:
colector, base y emisor. Por supuesto, siendo un elemento
sensible a la luz, la primera diferencia evidente es en su
cápsula, que posee una ventana o es totalmente transparente,
para dejar que la luz ingrese hasta las junturas de la pastilla
semiconductora y produzca el efecto fotoeléctrico.
Teniendo las mismas características de un transistor normal, es posible regular su
corriente de colector por medio de la corriente de base. Y también, dentro de sus
características de elemento optoelectrónico, el fototransistor conduce más o
menos corriente de colector cuando incide más o menos luz sobre sus junturas.
Los fototransistores combinan en un mismo dispositivo la detección de luz y la
ganancia. Su construcción es similar a la de los transistores convencionales,
excepto que la superficie superior se expone a la luz a través de una ventana o
lente. Los fotones incidentes generan pares electrón-hueco en la proximidad de la
gran unión CB. Las tensiones de polarización inversa de la unión CB, llevan los
huecos a la superficie de la base y los electrones al colector. La unión BE
polarizada directamente, hace que los huecos circulen de base a emisor mientras
que los electrones fluyen del emisor a la base.
En este punto la acción convencional del transistor se lleva a cabo con los
electrones inyectados del emisor cruzando la pequeña región de la base y
alcanzando el colector que es más positivo. Este flujo de electrones constituye una
corriente de colector inducida por la luz. Los pares electrón-hueco fotoinducidos
contribuyen a la corriente de base y si el fototransistor se conecta en configuración
de emisor común, la corriente de base inducida por la luz aparece como corriente
de colector multiplicada por β.
Su uso se restringe generalmente a aplicaciones ON-OFF, en que su ganancia
propia puede eliminar la necesidad de amplificación posterior. De hecho, el mayor
mercado para el fototransistor es para las aplicaciones de mayor velocidad donde
es mejor fotoconductores de una pieza y más ganancia que un fotodiodo, con lo
cual se elimina la necesidad de una amplificación posterior
4.1.4 OPTOACOPLADORES
¿Qué es un optoacoplador?
Un optoacoplador o también conocido como optoaislador es un interruptor que es
activado mediante una luz infrarroja emitida por un diodo led hacia un fototransistor
o cualquier otro dispositivo capaz de detectar los infrarrojos. Cuando esta luz es
interrumpida o bloqueada por algún objeto el circuito se abre actuando como un
interruptor abierto.
A pesar de ser un dispositivo un poco complejo su funcionamiento es fácil de
entender, ya que solo cuenta con un emisor y un receptor. El emisor es un led
infrarrojo que manda un haz de luz hacia el receptor que normalmente es un
fototransistor, cuando este dispositivo capta la señal actúa como un interruptor
cerrado y cuando se interrumpe actúa como un interruptor abierto.
Tipos de optoacopladores.
Actualmente existen diferentes tipos que se distinguen, ya sea por su salida o por
su tipo de uso.
 Encapsulado DIP:
Este tipo se utiliza principalmente en las placas electrónicas ya que su
funcionamiento se basa en activar y desactivar el circuito a través del voltaje. Se
utilizan principalmente para aislar posibles interferencias entre dos etapas que
operan a diferentes voltajes. como son la etapa de control con la de potencia.
Existen diferentes versiones que se distinguen por su tipo de salida.
 Como sensor:
Este tipo se utiliza como un sensor óptico ya el emisor y el receptor están
colocados linealmente y cuando se emite la luz infrarroja esta rebota en una
superficie lo que hace que regrese al receptor, cuando el receptor no recibe
ninguna señal quiere decir que no hay ningún objeto cerca.
 Como interruptor óptico:
Este prácticamente es el más vistoso de todos ya que se utiliza como una interfaz
en los circuitos lógicos, por lo regular se utiliza para que el usuario pase una tarjeta
o algún objeto con poco grosor. Cuando pasas el objeto la señal se interrumpe y
esto ocasiona un cambio de estado lo que indica que tu circuito lógico puede actuar
ya sea para activar o desactivar cualquier cosa, como por ejemplo un motor, una
cerradura, un simple led, etcétera.
Bibliografía:
4.1.1
https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/electronica/componentes-
electronicos/diodo/fotodiodo/
https://electrotec.pe/blog/fotodiodo
4.1.2
https://www.ingmecafenix.com/automatizacion/fotoresistencia/#:~:text=Simbolo-,A
plicaciones,contage%20y%20detecci%C3%B3n%20de%20objetos.
https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/sensores/sensor-de-luz/ldr/
4.1.3
http://robots-argentina.com.ar/Sensores_fototransistores.htm#:~:text=Teniendo
%20las%20mismas%20caracter%C3%ADsticas%20de,menos%20luz%20sobre
%20sus%20junturas.
https://www.ecured.cu/Fototransistor
4.1.4
https://www.ingmecafenix.com/electronica/optoacoplador/
https://www.ecured.cu/Optoacoplador

4.1.1 Fotodiodo-Esparza Marquez

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

4.1.1 Fotodiodo-Esparza Marquez

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

4.1.1 Fotodiodo-Esparza Marquez

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DELICIAS

Alumno: ADRIÁN ESPARZA MÁRQUEZ

Docente: ING. DAVID URITA ECHEVERRIA

No. Páginas: 6 Ciudad Delicias Chihuahua 07/12/2020

También podría gustarte