electronica analogica U4

4.1 Dispositivos Optoelectrónicos. Fotodiodo. Fotoresistencia. Fototransistor. Optoacopladores Tiristores.
Dispositivos optoelectrónicos, que son aquellos que trabajan conjuntamente con señales electrónicas y ópticas. Más concretamente son capaces de transformar señales
Electrónicas en ópticas o viceversa. Como ejemplo tenemos la lámpara incandescente, más comúnmente conocida como bombillo otambién un fluorescente, ambos transforman una señal eléctrica o electrónica en luz, es decir, transforman electrones en fotones. En el otro lado tenemos, por ejemplo, una célula solar que hace la función contraria transforma fotones en electrones. 
Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento seacorrecto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombrede corriente de oscuridad.
Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas.En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.



El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).
Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz queincide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a loselectrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luzbrillante.
Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor.
Un fototransistor es igual a un transistor común, con la diferenciaque el primero puede trabajar de 2 formas:
1. Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo común).
2. Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación).
3. Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar.
En el mercadose encuentran fototransistores tanto con conexión de base como sin ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una lente.
Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc. Para comunicaciones con fibra óptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n. También se pueden utilizar en la detección de objetos cercanos cuandoforman parte de un sensor de proximidad.
Se utilizan ampliamente encapsulados conjuntamente con un LED, formando interruptores ópticos (opto-switch), que detectan la interrupción del haz de luz por un objeto. Existen en dos versiones: de transmisión y de reflexión.
Para obtener un circuito equivalente de un fototransistor, basta agregar a un transistor común un fotodiodo, conectando en el...