Фототранзи'стор,
транзистор
(обычно биполярный), в котором инжекция неравновесных носителей осуществляется на основе фотоэффекта внутреннего
;
служит для преобразования световых сигналов в электрические с одновременным усилением последних. Ф. представляет собой монокристаллическую полупроводниковую пластину из Ge или Si, в которой при помощи особых технологических приёмов созданы 3 области, называемые, как и в обычном транзисторе, эмиттером, коллектором и базой, причём последняя, в отличие от транзистора, как правило, вывода не имеет. Кристалл монтируется в защитный корпус с прозрачным входным окном. Включение Ф. во внешнюю электрическую цепь подобно включению биполярного транзистора, выполненному по схеме с общим эмиттером и нулевым током базы. При попадании света на базу (или коллектор) в ней образуются парные носители зарядов (электроны и дырки), которые разделяются электрическим полем коллекторного перехода. В результате в базовой области накапливаются основные носители, что приводит к снижению потенциального барьера эмиттерного перехода и увеличению (усилению) тока через Ф. по сравнению с током, обусловленным переносом только тех носителей, которые образовались непосредственно под действием света. Основными параметрами и характеристиками Ф., как и др. фотоэлектрических приборов (например, фотоэлемента
, фотодиода
)
,
являются: 1) интегральная чувствительность (отношение фототока к падающему световому потоку), у лучших образцов Ф. (например, изготовленных по диффузионной планарной технологии
) она достигает 10 а/лм
; 2) спектральная характеристика (зависимость чувствительности к монохроматическому излучению от длины волны этого излучения), позволяющая, в частности, установить длинноволновую границу применимости Ф.; эта граница (зависящая прежде всего от ширины запрещенной зоны
полупроводникового материала) для германиевого Ф. составляет 1,7 мкм,
для кремниевого – 1,1 мкм;
3) постоянная времени (характеризующая инерционность Ф.) не превышает нескольких сотен мксек.
Кроме того, Ф. характеризуется коэффициентом усиления первоначального фототока, достигающим 102
–103
.
Высокие надёжность, чувствительность и временная стабильность параметров Ф., а также его малые габариты и относительная простота конструкции позволяют широко использовать Ф. в системах контроля и автоматики – в качестве датчиков освещённости, элементов гальванической развязки и т.д. (см. Приёмники излучения
, Приёмники света
, Оптрон
).
С 70-х гг. 20 в, разрабатываются полевые Ф. (аналоги полевых транзисторов
).
Лит.:
Амброзяк А., Конструкция и технология полупроводниковых фотоэлектрических приборов, пер. с польск., М., 1970. Ю. А. Кузнецов.
Фототрансформатор
Фототрансформа'тор,
прибор, позволяющий преобразовывать фотоснимок, полученный при наклонном положении оси фотоаппарата (например, при аэрофотосъёмке
) в горизонтальный аэроснимок заданного масштаба с целью составления фотоплана
местности. На рис. 1
показана схема Ф.: Р –
снимок, Е –
горизонтальная (начальная) плоскость местности, a – угол наклона снимка, S
– центр проекции, о –
главная точка, J –
главная точка схода, f –
фокусное расстояние фотокамеры, S' –
объектив, E' –
экран. Изображение снимка на экране Ф. не будет отличаться от горизонтального снимка, если: 1) объектив находится в плоскости главного вертикала Q на дуге окружности с радиусом JS
= = Fp;
2) экран параллелен прямой JS'
и перпендикулярен к плоскости Q; 3) расстояние от объектива до экрана равно = Fe
sinj, где Н –
высота фотографирования над начальной плоскостью, 1: t –
масштаб горизонтального снимка, j – угол между снимком и экраном, j
=
jе
+ jр
, sinjp
= , sinje
=, F –
фокусное расстояние объектива; 4) главная плоскость объектива S'V,
снимок и экран пересекаются по одной прямой; 5) расстояния d
и d'
от объектива до снимка и экрана вдоль главной оптической оси удовлетворяют уравнению оптики . Для выполнения этих условий Ф. имеют инверсоры, позволяющие сократить количество устанавливаемых в приборе элементов. Изображение, полученное на экране, фиксируется на фотобумагу. Наибольшее применение имеют Ф., изготовляемые нар. предприятием «Карл Цейс» (ГДР) – Seg-I, Seg-IV и Rectimat (рис. 2
), фирмой «Оптон» (ФРГ) – Seg-V и «Вильд» (Швейцария) – Е
-4.
Лит.
см. при ст. Фотограмметрия
. А. Н. Лобанов.
Рис. 2. Фототрансформатор Rectimat Цейса.
Рис. 1. Схема фототрансформатора.
Фототриангуляция