Teória

Termistor je polovodičová súčiastka, ktorej odpor sa mení s teplotou.

Delia sa na:
- NTC
- PTC

NTC:
Negastor je polovodičová súčiastka, ktorej odpor sa zmenšuje s teplotou.

Schematická značka NTC termistora

Používa sa napríklad na zisťovanie teploty počítačových čipov alebo na ochranu napájacích zdrojov pred prúdovými špičkami pri zapnutí, alebo zaisťuje pomalý štart napríklad vysávača (po zapnutí je termistor studený a obmedzuje počiatočný prúd na zariadenie, ako sa ďalej postupne zahrieva pri prechode prúdu, jeho odpor klesá a ďalej neobmedzuje množstvo odberaného prúdu).

PTC:
Pozistor je polovodičová súčiastka, ktorej odpor sa zvyšuje s teplotou.

Schematická značka PTC termistora

Používa sa napríklad na ochranu zariadenia pred prehriatím a nadprúdom - pri normálnych pracovných teplotách má veľmi malý odpor a neobmedzuje prúd, pri prekročení prípustnej teploty jeho odpor prudko stúpa a obmedzuje prúd tečúci zariadením.

Fotorezistor je polovodičová súčiastka, ktorej odpor s intenzitou dopadajúceho svetla klesá z rádovo MΩ na kΩ. Z polovodičového materiálu je na keramickej doštičke vytvorená meandrová cesta, na ktorú dopadá svetlo.

Schematická značka fotorezistora

Fotodióda je špeciálne upravená dióda s otvoreným puzdrom a šošovkou, ktorá sústreďuje dopadajúce svetlo na PN prechod.

Schematická značka fotodiódy

U diódy zapojenej k vonkajšiemu zdroju v závernom smere energia dopadajúcich fotónov uvolňuje z vyprázdnenej oblasti elektróny a diery a tie môžu viesť prúd. Čím vyššia intenzita dopadajúceho svetla, tým bude vyššia hodnota záverného prúdu. Tento režim činnosti sa nazýva fotovodivostný alebo aj odporový. Dióda sa správa ako spotrebič obvodu napájaného z vonkajšieho zdroja.

Fotovodivostný režim - Zapojenie fotodiódy v závernom smere (Zdroj)

Pokiaľ fotodóda nie je pripojená k vonkajšiemu zdroju, dopadajúce svetlo uvolňuje elektróny a diery, ktoré sú odpudzované difúznym napätím a môžu tiecť obvodom - fotodióda vyrába elektrickú energiu. Tento režim činnosti sa nazýva fotovoltaický alebo aj hradlový.

Fotovoltaický režim - Fotodióda ako zdroj elektrickej energie (Zdroj)

Fotovoltaický režim práce fotodiódy sa využíva pre napájanie nízkoodberových prístrojov (kalkulačky, meteorologické stanice) alebo k výrobe elektriny vo fotovoltaických elektrárňach.

PIN fotodióda
Pretože obyčajná fotodióda pri vyšších frekvenciách vykazuje dlhú dobu odozvy (nejaký čas trvá, než sa nosiče pri dopade svetla uvolnia a taktiež než po zhasnutí svetla odtečú z vyprázdnenej oblasti), pre použitie predovšetkým na účely dátových prenosov cez optické vlákna je určená PIN fotodióda, ktorá má medzi PN prechod vloženú tenkú vrstvu takmer čistého polovodiča označovanú I. Táto vrstva umožňuje používať diódu na väčšie napätie, ktoré viac urýchľuje svetlom uvoľnené nosiče a tak skracuej dobu odozvy fotodiódy.

PIN fotodóda (Zdroj)

Fototranzistor funguje ako klasický bipolárny tranzistor, avšak namiesto prúdu prichádzajúceho do bázy do tejto oblasti dopadá svetlo otvorom v puzdre, ktorého intenzita určuje otvorenie tranzistora.

Schematická značka fototranzistora

Fototyristor je možné zopnúť svetelným impulzom. Citlivosť sa dá prednastaviť prúdom do riadiacej elektródy.

Schematická značka fototyristora

Optrón je uzavretá súčiastka obsahujúca zdroj svetla a fotocitlivú súčiastku (najčastejšie ide o kombináciu LED diódy a fotodiódy alebo fototranzistora). Slúži ku galvanickému oddeleniu dvoch obvodov, medzi ktorými je treba prenášať analógový alebo digitálny signál.

Zapojenie optrónu s LED diódou a fotodiódou

Zapojenie optrónu s LED diódou a NPN tranzistorom

V magnetickom poli dochádza k ovplyvňovaniu toku nosičov elektrického prúdu a predlžovaniu ich dráhy, čo sa prejaví zväčšením odporu magnetorezistora.

Schematická značka magnetorezistora

Hallov článok je najčastejšie tvorený tenkou polovodičovou doštičkou obdĺžnikového alebo štvorcového tvaru. Doštička má dva páry kontaktov. Široké kontakty (1, 2) slúžia k priváďaniu prúdu I, priečne uložené, úzke kontakty (3,4) slúžia k odvádzaniu výstupného Hallovho napätia U_h.
Pokiaľ nepôsobí magnetické pole, sú prúdové čiary v doštičke rozložené rovnomerne a Hallovo napätie nevzniká. V magnetickom poli pôsobí magnetická indukcia na pohybujúce sa nosiče náboja silou kolmou k smeru ich pohybu a stláča prúdové čiary k jednej strane doštičky. V dôsledku toho vznikajúci rozdiel potenciálov je Hallovo napätie U_h. Odoberáme ho pomocou kontaktov 3 a 4.

Schematická značka Hallovej sondy

Fungovanie Hallovej sondy si môžete bližšie pozrieť .