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TU-Berlin
Fotosensoren auf Halbleiterbasis
Artem Yurchenko
18.01.2011
18.01.2011 Artem Yurchenko 2
Gliederung:
1. Begriff der Helligkeit
2. Halbleitersensoren
2.1 Fotowiderstand
2.2 Fotodiode
2.3 Fototransistor
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18.01.2011 Artem Yurchenko 3
Gliederung:
1. Begriff der Helligkeit
2. Halbleitersensoren
2.1 Fotowiderstand
2.2 Fotodiode
2.3 Fototransistor
TU-Berlin
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-Licht (Welle)
EM-Strahlung mit 380 bis 780 nm Wellen-
länge (ca. 789 bis 385 THz)
-Licht (Photonenstrom)
Teilchen der Energie:
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http://www.wissenschaft-
aktuell.de/onTEAM/grafik/31219087842.jpg
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-Lichtstrom (Lumen[lm])Lichtquanten pro Zeiteinheit
-Lichtstärke (Candela[cd])Lichtstrom pro Raumwinkel (Lumen/sr)
-Beleuchtungsstärke (Lux [lx])Lichtstrom pro Fläche (Lumen/m²)
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geizhalsforum.666kb.at/files/321/
wahrsager.jpg
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-Beleuchtungsstärken (DIN-5035)
Computer- und Schreibmaschinenräume 500 lx
Labore und experimentelle Praktikumsräume 500 lx
Hörsäle mit Fenster 500 lx
Hörsäle ohne Fenster 750 lx
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18.01.2011 Artem Yurchenko 7
Gliederung:
1. Begriff der Helligkeit
2. Halbleitersensoren
2.1 Fotowiderstand
2.2 Fotodiode
2.3 Fototransistor
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Halbleiter als Beleuchtungsstärkesensoren
Eigenleitung:
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http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:tiQIfBo-
VUvwLM:http://www.montgelas-
gymnasium.de/physik/photovoltaik/pic/hebung.jpg
http://images2.wikia.nocookie.net/__cb20070718073129/tenbb2006/de/i
mages/4/46/Bild6.png
Sperrstromvariation:
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Gliederung:
1. Begriff der Helligkeit
2. Halbleitersensoren
2.1 Fotowiderstand
2.2 Fotodiode
2.3 Fototransistor
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Fotowiderstand
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Aufbau Kennlinie Beschaltung
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FotowiderstandVorteile:
-Sehr weiter Widerstandsbereich
-billig
-Für hohe Spannungen erhältlich
Nachteile:
-nichtlineare Kennlinie
-temperaturabhängig
-Kennlinie von der Vorgeschichte abhängig
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Gliederung:
1. Begriff der Helligkeit
2. Halbleitersensoren
2.1 Fotowiderstand
2.2 Fotodiode
2.3 Fototransistor
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Fotodiode
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Kennlinie BeschaltungAufbau
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Fotodiode (Sperrrichtung)Vorteile:
-lineare Kennlinie
-Sehr kurze Reaktionszeiten
-billig
Nachteile:
-Sehr geringe Sperrströme genaue Schaltungen
-geringe Temperaturabhängigkeit des Sperrstromes
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Gliederung:
1. Begriff der Helligkeit
2. Halbleitersensoren
2.1 Fotowiderstand
2.2 Fotodiode
2.3 Fototransistor
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Fototransistor
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Kennlinie BeschaltungAufbau
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FototransistorVorteile:
-Vorverstärkung direkt im Bauelement
-Einflussmöglichkeit durch Basis-Anschluss
-billig
Nachteile:
- Nichtlineare Kennlinie
- Deutlich längere Reaktionszeiten (vgl. Fotodiode)
- Kompliziertere Sensorbeschaltung
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Fazit:Einfache Beschaltung der Fotodiode, ihre lineare
Kennlinie, ihre Breitbandigkeit und hohe Wirtschaftlichkeit
machen sie zum bevorzugten Bauelement.
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Quellen:Bücher:
U. Tietze , Ch. Schenk, Halbleiterschaltungstechnik, 12. Auflage, Springer
Webseiten:http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor
http://de.wikipedia.org/wiki/Fototransistor
http://de.wikipedia.org/wiki/Photodiode
http://de.wikipedia.org/wiki/Fotowiderstand
http://www.nullohm.de/berichte/widerdex.htm
http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Fotowiderstand-LDR-light-dependent-resistor.html
http://www.elektroniktutor.de/bauteile/fotodiod.html
http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Fototransistor-photo-transistor.html
http://www.eit.uni-kl.de/hauck/lehre/GLAB_I/GLAB%20I%20-%20Versuch%209.pdf
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit:
TU-Berlin
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