Este artigo fez parte originalmente de um livro que escrevemos na década de 80. Com o nome Semicondutores, tipos uso e teste ele também se encontra no Como Funciona - Volume 23 - Gratuito de nossos livros, em que temos o livro completo. Artigos semelhantes estão disponíveis no site, escritos em outras épocas para outras mídias.
O princípio de funcionamento dos fototransistores é o mesmo dos fotodiodos: a incidência de luz ou infravermelho nas junções, libera portadores de carga, criando assim uma corrente cuja intensidade depende também da luz ou radiação incidente. Se a corrente liberada for de base de um transistor, teremos como efeito adicional a amplificação, pois a corrente total de coletor será multiplicada pelo ganho do componente.
Desta forma, os fototransistores além de serem mais sensíveis que os fotodiodos podem, pela polarização de sua base, ter este fator controlado externamente.
Na figura 1 temos o símbolo e aspecto de um fototransistor.
Nas aplicações normais, os fototransistores são usados com a base livre (NC). A corrente que circula entre o coletor e o emissor que depende da luz é então aproveitada para controle do circuito externo. Na figura 2 temos um circuito típico de aplicação. O resistor de emissor ou coletor cujo valor pode ficar entre 10K e 1M ohm tipicamente determina a sensibilidade do circuito e depende da aplicação.
Uma variação importante deste tipo de transistor é o Darlington em que temos dois transistores na configuração indicada num invólucro totalmente transparente. O ganho obtido é muito maior, mas a velocidade de resposta às variações de luz deste dispositivo mostrado na figura 3 é muito menor.
Na escolha de um fototransistor para uma aplicação, precisamos observar sua sensibilidade à frequência da radiação usada (tipo de luz), a corrente que ele fornece e a tensão máxima que pode ser aplicada entre seu coletor e emissor. Tipos com siglas 2N e TIL são os mais comuns no nosso mercado.
Teste
Em princípio, se não for exposto à luz, um fototransistor se comporta exatamente como um transistor comum, podendo então se testado da mesma forma (ver item correspondente aos transistores). Para verificar a sensibilidade à luz é interessante dispor de circuito próprio de teste como o indicado na figura 4.
Este circuito indica pela tensão no resistor a corrente entre o coletor e emissor a qual depende da intensidade da luz, usando uma lâmpada comum para iluminar o transistor a diversas distâncias, podemos verificar sua resposta e mesmo comparar tipos.
Os transistores comuns, se tirados de seus invólucros, se comportam como fototransistores, no entanto a perda de proteção causa sua rápida deterioração.
