빛은 전자기 복사의 한 형태입니다. 전자기 스펙트럼은 빛이 일반적으로 가시 스펙트럼을 나타내는 여러 대역으로 나뉩니다. 그러나 물리학에서 감마선, X 선, 마이크로파 및 전파도 빛으로 간주됩니다. 가시 광선 스펙트럼은 400-700 나노 미터 범위의 파장을 가지며 적외선 스펙트럼과 자외선 스펙트럼 사이에 있습니다. 빛은 광자의 형태로 에너지를 전달합니다. 이 광자가 다른 입자와 접촉하면 충돌로 인해 에너지가 전달됩니다. 이 빛의 원리를 이용하여 다음과 같은 많은 유용한 제품을 포토 다이오드 , 포토 레지스터, 태양 전지판 등이 발명되었습니다.

포토 레지스터는 무엇입니까?

포토 레지스터

“이진 빼기를 수행하는 방법 ”

빛은 파동 입자 이중성을 가지고 있습니다. 즉, 빛은 입자와 같은 성질과 파도와 같은 성질을 모두 가지고 있습니다. 빛이 내리면 반도체 물질, 빛에 존재하는 광자는 전자에 흡수되어 더 높은 에너지 대역으로 여기됩니다.

포토 레지스터는 빛에 의존하는 저항기의 일종으로 입사되는 빛에 따라 저항 값을 변경합니다. 이러한 포토 레지스터는 입사광의 강도가 증가함에 따라 저항 값을 감소시키는 경향이 있습니다.

포토 레지스터 전시 광 전도성 . 이들은 포토 다이오드 및 포토 트랜지스터에 비해 감광성이 덜한 장치입니다. 포토 레지스터의 감광성은 주변 온도의 변화에 따라 달라집니다.

작동 원리

포토 레지스터에는 포토 다이오드와 같은 P-N 접합이 없습니다. 수동 구성 요소입니다. 이들은 고 저항 반도체 재료로 구성됩니다.

포토 레지스터에 빛이 입사하면 광자가 반도체 물질에 흡수됩니다. 광자의 에너지는 전자에 흡수됩니다. 이러한 전자가 결합을 끊을 수있는 충분한 에너지를 얻으면 전도대로 점프합니다. 이로 인해 포토 레지스터의 저항이 감소합니다. 저항이 감소하면 전도도가 증가합니다.

포토 레지스터에 사용되는 반도체 재료의 유형에 따라 저항 범위와 감도가 다릅니다. 빛이 없을 때 포토 레지스터는 메가 옴 단위의 저항 값을 가질 수 있습니다. 그리고 빛이 존재하는 동안 저항은 수백 옴으로 감소 할 수 있습니다.

포토 레지스터의 종류

포토 레지스터 설계에 사용되는 반도체 재료의 특성에 따라 Extrinsic과 Intrinsic Photoresistor의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 이 반도체는 서로 다른 파장 조건에서 다르게 반응합니다.

Intrinsic photoresistor는 Intrinsic 반도체 재료를 사용하여 설계되었습니다. 이러한 고유 반도체에는 자체 전하 캐리어가 있습니다. 전도대에는 자유 전자가 없습니다. 원자가 밴드에 구멍이 있습니다.

따라서 고유 반도체에 존재하는 전자를 가전 자대에서 전도대까지 여기 시키려면 전체 밴드 갭을 통과 할 수 있도록 충분한 에너지가 제공되어야합니다. 따라서 장치를 트리거하려면 더 높은 에너지의 광자가 필요합니다. 따라서 Intrinsic photoresistor는 고주파 광 감지를 위해 설계되었습니다.

반면, 외인성 반도체는 불순물로 진성 반도체를 도핑하여 형성됩니다. 이러한 불순물은 전도를위한 자유 전자 또는 정공을 제공합니다. 이 자유 도체는 전도대에 더 가까운 에너지 대역에 있습니다. 따라서 약간의 에너지로 인해 전도대로 점프 할 수 있습니다. 외부 포토 레지스터는 더 긴 파장과 더 낮은 주파수의 빛을 감지하는 데 사용됩니다.

광도가 높을수록 포토 레지스터의 저항 강하가 커집니다. 포토 레지스터의 감도는 적용되는 빛의 파장에 따라 달라집니다. 파장이 충분하지 않고 장치를 충분히 트리거하면 장치가 빛에 반응하지 않습니다. 외부 포토 레지스터는 적외선에 반응 할 수 있습니다. 고유 포토 레지스터는 고주파 광파를 감지 할 수 있습니다.

포토 레지스터의 상징

포토 레지스터 기호

포토 레지스터는 빛의 유무를 나타내는 데 사용됩니다. LDR로도 작성됩니다. 이들은 일반적으로 Cds, Pbs, Pbse 등으로 구성됩니다. 이러한 장치는 온도 변화에 민감합니다. 따라서 빛의 강도를 일정하게 유지하더라도 포토 레지스터에서 저항의 변화를 볼 수 있습니다.

포토 레지스터의 응용

포토 레지스터의 저항은 빛 강도의 비선형 함수입니다. 포토 레지스터는 포토 다이오드 나 포토 트랜지스터만큼 빛에 민감하지 않습니다. 포토 레지스터의 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

이들은 광 센서로 사용됩니다.
이들은 빛의 강도를 측정하는 데 사용됩니다.
야간 조명 및 사진 조명 미터는 포토 레지스터를 사용합니다.
대기 시간 속성은 오디오 압축기 및 외부 감지에 사용됩니다.
포토 레지스터는 알람 시계, 실외 시계, 태양 광 가로등 등에서도 찾을 수 있습니다.
적외선 천문학 및 적외선 분광기는 또한 중 적외선 스펙트럼 영역을 측정하기 위해 포토 레지스터를 사용합니다.

포토 레지스터 기반 프로젝트

포토 레지스터는 많은 애호가들에게 편리한 장치였습니다. 포토 레지스터를 기반으로 한 많은 새로운 연구 논문 및 전자 프로젝트를 사용할 수 있습니다. 포토 레지스터는 의료, 임베디드 및 천문학 분야에서 새로운 응용 분야를 발견했습니다. 포토 레지스터를 사용하여 설계된 프로젝트 중 일부는 다음과 같습니다.

포토 레지스터 기반, 학생 제작 광도계 및 염료 법의학 분석에 적용.
웨어러블 이미지 감지 애플리케이션을위한 생체 적합성 유기 저항성 메모리 및 포토 레지스터 통합.
스마트 폰으로 포토 게이트 타이밍.
간단한 음향 광학 이중 제어 회로의 설계 및 구현.
광원 위치 감지 시스템.
이동 로봇은 소리에 의해 켜지고 외부 광원에 의해 방향 제어됩니다.
건물 및 시스템의 열역학적 분석을위한 오픈 소스 모니터링 시스템 설계.
과열 보호 장치.
전자기 방사선을 감지하는 장치.
농업용 자동 이중 축 태양열 잔디 깎는 기계.
현장 모니터링 시스템에 LED를 사용하여 수질 탁도를 감지하는 메커니즘.
광 유도 발광 키보드는 포토 레지스터를 사용하여 설계되었습니다.
사물 인터넷을 기반으로 한 모스 부호를 사용하는 새로운 전자 자물쇠.
포토 레지스터를 이용한 스마트 시티 가로등 시스템
컴퓨터 제어 디 튜너 블 마커로 MRI 중재 장치 추적.
이들은 빛 활성화 블라인드에 사용됩니다.
포토 레지스터는 TV와 스마트 폰의 자동 콘트라스트 및 밝기 제어에도 사용됩니다.
근접 제어 스위치 포토 레지스터의 설계를 위해 사용됩니다.

유럽의 카드뮴 금지로 인해 Cds 및 Cdse 포토 레지스터 사용이 제한됩니다. 포토 레지스터는 마이크로 컨트롤러와 쉽게 구현하고 인터페이스 할 수 있습니다.

이러한 장치는 시장에서 IC 센서로 사용할 수 있습니다. 주변 광 센서, 광-디지털 센서, LDR 등으로 사용할 수 있습니다. 널리 사용되는 제품 중 일부는 OPT3002 광 센서, LDR 수동 광 센서 등입니다. OPT3002의 전기적 특성, 사양 등은 다음에서 찾을 수 있습니다. 텍사스 인스트루먼트에서 제공하는 데이터 시트. 포토 다이오드의 대안으로 포토 레지스터를 사용할 수 있습니까? 차이점은 무엇입니까?