フォトトランジスタとは?使い方と動作原理

フォトトランジスタとは、照射された光によって発生する光電流を増幅して出力できる素子です。
フォトダイオードでは出力される電流が数uAと小さいのですが、フォトトランジスタは電流を数百倍に増幅して扱いやすくしています。

フォトダイオードとは?使い方と動作原理

フォトトランジスタの原理と仕組み

フォトトランジスタは、フォトダイオードとトランジスタを組み合わせて作られており、フォトダイオードに発生した光電流をトランジスタで増幅して出力します。
回路記号、等価回路を以下に示します。

フォトトランジスタ回路

光照射によりフォトダイオードに発生した光電流がNPNトランジスタにベースに流れ込み、hFE倍に増幅して出力します。
フォトダイオードより高感度である一方、応答性が悪いというデメリットがあります。

フォトトランジスタの使い方

例として、リモコンにより離れた場所のLED照明を光らせる回路を考えます。

フォトトランジスタの用途

フォトトランジスタに光が照射されていない時は、後段のNPNトランジスタのVBE≒0Vなのでオフしており、LEDも消灯しています。

リモコンからフォトトランジスタに光が照射されると電流:I1が流れます。

I1 × R1 ≧ VBE

となるとNPNトランジスタがオンし、LEDに電流が流れ光らせることができます。

フォトカプラ

フォトトランジスタを利用した、フォトカプラという光半導体デバイスもあります。
フォトカプラは入出力を電気的に分離し、光によって信号を伝えることができる素子です。

フォトカプラ

詳しくは以下の記事をご参照ください。

フォトカプラとは?使い方、回路例を紹介

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