Trabalho Fotodiodo, Trabalhos de Engenharia Informática

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Fotodiodo

NP202 - A

Este documento aborda o funcionamento e as aplicações dos fotodiodos.

Wellington C. Faria INATEL 05/09/

Fotodiodo.

Introdução:

O fotodiodo é um diodo de junção construído de forma especial, de modo a possibilitar a utilização da luz como fator determinante no controle da corrente elétrica.

É um dispositivo de junção pn semicondutor cuja região de operação é limitada pela região de polarização reversa e caracteriza-se por ser sensível à luz.

Funcionamento:

A aplicação de luz à junção resultará em uma transferência de energia das ondas luminosas incidentes (na forma de fótons) para a estrutura atômica, resultando em um aumento do número de portadores minoritários e um aumento do nível da corrente reversa.

Em resumo, podemos dizer então que um fotodiodo é um dispositivo que converte a luz recebida em uma determinada quantidade de corrente elétrica.

A corrente reversa e o fluxo luminoso variam quase que linearmente, ou seja, um aumento na intensidade luminosa resultará em um aumento semelhante na corrente reversa. Podemos admitir que a corrente reversa seja essencialmente nula na ausência de luz incidente. Como os tempos de subida e de queda (parâmetros de mudança de estado) são da ordem de nanossegundos, o dispositivo pode ser usado na aplicação de contagem ou comutação de alta velocidade. O germânio é mais adequado para luz incidente na região infravermelha, já que abrange um espectro mais amplo de comprimentos de onda do que o silício, apesar de sua corrente negra ¹ ser maior. O nível de corrente gerada pela luz incidente sobre um fotodiodo não é suficiente para que ele possa ser usado em um controle direto, sendo necessário para isto que haja um estágio de amplificação.

Características:

Existem duas maneiras de operar um fotodiodo. Ele pode funcionar como uma célula fotovoltaica (a incidência de luz gera tensão) ou como uma célula fotocondutiva (a incidência de luz gera corrente).