Fototransistor vs. Fotodiode

[Friedrich K. (fiete)]

Hallo leute,

ich habe eine generelle Frage zu den Unterschieden von Fotodioden und 
Fototransistoren. Preislich liegen die ebenso nahe beienander wie 
Wellenlängentechnisch. Gibt es generelle Fuktionsunterschiede?

Konkret möchte ich eine Reflexionslichtschranke realisieren (jedoch mit 
einigen Tücken, sodass ich sie mir selber zusammenbasteln möchte).
Das Signal (Strom oder Spannung) soll dann einen High/Low Wert 
generieren. Entweder über AD-Wandler oder vielleicht sogar direkt am 
Pin.

Gruß, fiete

[adfix (Gast)]

Fotodioden haben ein lineares Ausgangssignal. Eignen sich also zum 
Messen der Helligkeit. Haben ein kleines Ausgangssignal.

Fototransistoren sind deutlich nichtlinearer. Haben ein großes 
Ausgangssignal, kann man also direkt an den Mikrocontroller anschließen.

Ideal ist: Fotodiode + Verstärker. Linear und großes Ausgangssignal. 
(aber teuer)

[Friedrich K. (fiete)]

Kurze, präzise Antwort. Danke.

[Simon K. (simon)]

Fototransistoren sind im Prinzip Fotodioden mit anschließendem 
Transistor. Fototransistoren sind auch langsamer als Fotodioden.

Für Fotodioden verwendet man üblicherweise einen 
Transimpedanzverstärker, wobei die Fotodiode im Kurzschlussbetrieb 
verwendet wird.

[Falk B. (falk)]

Siehe Lichtsensor / Helligkeitssensor

[Photon (Gast)]

Hallo,

ich weiß ich grabe eine Leiche aus, aber meine Frage passt thematisch 
hier gut rein:

Was genau messe ich an einem Phototransistor?

Messe ich, ob dieser geöffnet/geschlossen ist, d.h. den ohmschen 
Verlauf,

oder messe ich eine Leerlaufspannung

oder messe ich gar einen Strom?

mfg und vielen Dank

[Falk B. (falk)]

@Photon (Gast)

>Messe ich, ob dieser geöffnet/geschlossen ist, d.h. den ohmschen
>Verlauf,

Selten. Phototransistoren werden meist ungesättigt, sprich im linearen 
Bereich betrieben.

>oder messe ich eine Leerlaufspannung

Nein.

>oder messe ich gar einen Strom?

Ja. Dazu muss aber von aussen ein Spannung angelegt werden. Dann wirkt 
der Phototransistor als lichtgesteuerte Konstantstromquelle. Eine 
Photodiode kann das auch ohne äussere Spannung.

[Lothar S. (loeti)]

Einfach erklärt:

Photodioden sind eine Stromquelle. Sollarzellen sind Photodioden
http://de.wikipedia.org/wiki/Photodiode

Bei Phototransistoren wird der Basisstrom nicht über den Basisanschluß 
injiziert sondern durch den Photoeffekt in der Basisschicht bei 
Beleuchtung.
http://de.wikipedia.org/wiki/Phototransistor

Grüße Löti

[Photon (Gast)]

...danke erstmal.

Wenn man sich die Artikel über Fotodioden und Fototransistoren in der 
Wiki ansieht, erhält man den Eindruck, dass beides identische Bauteile 
wären, nur der Fototransistor eine zusätzliche Stromverstärkung 
vornimmt...

scheint ja ohne eine äußere Spannungsquelle erstmal überhaupt nicht 
nutzbar zu sein...

[Lothar S. (loeti)]

> scheint ja ohne eine äußere Spannungsquelle erstmal überhaupt nicht
> nutzbar zu sein...

Doch, Du kannst die Basis-Emitterdiode (Collektor offen) auch als 
Photodiode verwenden, nur, dann ist gleich eine Photodiode wesentlich 
sinnvoller... .

Grüße Löti

[oszi40 (Gast)]

Fototransitor ist meist emfindlicher und die Fotodiode meist schneller. 
Genaueres liest man im zugehörigen Datenblatt. Nicht jedes Bauelement 
hat die gleiche Fläche, Kapazität oder die gleiche 
Spektralempfindlichkeit.

[Photon (Gast)]

...dies setzt aber wohl voraus, dass überhaupt ein Basisanschluss 
vorhanden ist...

Bei dem Bauteil, dass ich hier vorliegen habe, sind genau zwei 
Anschlüsse vorhanden. Vermutlich Collector und Emitter

[oszi40 (Gast)]

Photon schrieb:
> Bei dem Bauteil, dass ich hier vorliegen habe, sind genau zwei
> Anschlüsse vorhanden. Vermutlich Collector und Emitter

Jedes Ding hat einen Namen und oft auch ein Datenblatt, welches man 
nachlesen und verlinken kann.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Lothar S. schrieb:
> Doch, Du kannst die Basis-Emitterdiode (Collektor offen) auch als
> Photodiode verwenden

Nicht eher die Basis-Kollektor-Diode?

@Photon:

Stelle dir den Fototransistor einfach als einen normalern Transistor 
vor, an den zwischen Basis und Kollektor eine Fotodiode angeschlossen 
wird. Mit diesem Modell kann man die meisten Effekte von 
Fototransistoren (Verstärkung, dynamisches Verhalten usw.) ganz gut 
erklären.

[Lothar S. (loeti)]

> Nicht eher die Basis-Kollektor-Diode?

Nein, dieser Übergang ist vergraben und "abgeschattet", die 
Basis-Emitter Strecke ist zum Licht orientiert.

> Vermutlich Collector und Emitter

Das ist so.

Grüße Löti

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Lothar S. schrieb:
>> Nicht eher die Basis-Kollektor-Diode?
> Nein, dieser Übergang ist vergraben und "abgeschattet", die
> Basis-Emitter Strecke ist zum Licht orientiert.

Überlege mal, in welche Richtung der von einer Fotodiode erzeugte Strom 
fließt und in welche Richtung der Strom von der Basis zum Emitter des 
Transistors fließen muss.

Oder lies Wikipedia:

"A phototransistor is in essence a bipolar transistor encased in a 
transparent case so that light can reach the base-collector junction."

http://en.wikipedia.org/wiki/Photodiode#Other_modes_of_operation