Un фотодиода је електронска компонента која производи фотострују када је изложена светлости. Фотодиоде се користе у фотонапонским соларним ћелијама и у линеарним фотодетекторима, сензорима који се користе за детекцију светлосних сигнала, као што су оптички сигнали или радио таласи. Фотодиоде се такође користе у неелектричним апликацијама као што је фотолитографија, која користи мала огледала за цртање шара на плочицама.
У фотонапонске соларне ћелије, најчешћи тип фотодиода је направљен од силикона. Постоје и фотодиоде направљене од других материјала, као што су галијум арсенид (ГаАс), индијум фосфид (ИнП) и галијум нитрид (ГаН). Ови различити материјали имају различита својства која их чине погодним за специфичне примене. Фотодиоде се обично праве допирањем полупроводничког материјала са вишком носача. Вишак електрона или рупа долази од допинг агенаса који се додају током процеса производње. Штавише, интерно је једноставан, са пн спојем где је једна страна позитивно наелектрисана, а друга негативно. Када светлост удари у диоду, узрокује да електрони теку на позитивну страну, а рупе на негативну страну. Ово пуни диоду, стварајући фотострују која тече из диоде у коло.
Како то функционише?
Фотодиода је електронска компонента која претвара светлост у електричне сигнале. Користи се у дигиталним фотоапаратима и другим уређајима као што су микроскопи и телескопи.
Мислим ради претварањем фотона у електроне кроз процес који се назива фотоелектрични ефекат. Сваки фотон светлости има енергију, која изазива ослобађање електрона из фотодиоде. Ови електрони се сакупљају у кондензатору, стварајући електрични сигнал пропорционалан фотонима светлости које детектује фотодиода. Фотодиоде се обично праве од полупроводничког материјала као што је силицијум, галијум арсенид или ИИИ-В материјали. Фотодиоде се такође могу направити од других материјала као што су германијум или индијум фосфид, али ови материјали су мање уобичајени од силицијум и галијум арсенида.
Фотодиоде се могу користити за детекцију светлости са таласним дужинама у распону од видљива светлост (400-700 нм) до инфрацрвена (1-3 μм). Међутим, због ограничења опсега апсорпције силикона, детекција дуготаласног инфрацрвеног зрачења (>4 μм) је тешка за фотодиоде. Поред тога, ласери велике снаге могу оштетити силиконске сензоре због брзог загревања које је резултат ласерског осветљења.
Пхотодиоде Апплицатионс
Фотодиода се разликује од а отпор ЛДР, односно фотоотпорници или отпорници осетљиви на светлост. У случају фотодиоде, много је бржи у времену одзива, што отвара нове начине коришћења:
- За кола брзог одзива на промене у мраку или осветљењу.
- ЦД плејери за ласерско читање.
- оптички чипови.
- За везе са оптичким влакнима.
- Итд
Као што видите, примена фотодиоде је широка и ради боље од ЛДР отпорника за свој одговор. Стога, постоји много апликација у којима ЛДР не би био валидан, а фотодиода јесте.
Интегришите се са Ардуином
да се интегришу фотодиода са Ардуино плочом, само је питање правилног повезивања компоненте и писања кода. Овде ћу вам показати пример, иако га можете модификовати и креирати пројекте који су вам потребни. Што се тиче везе, врло је једноставно, у овом случају ћемо користити А1 улаз, односно аналогни, али можете користити било који други аналогни ако желите. А други пин фотодиоде ће бити повезан на ГНД.
Што се тиче кода, он је следећи, једноставан, једноставан исечак за мери интензитет светлости са фотодиодом:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.print();
}
void loop ()
{
int lightsensor = analogRead(A1);
float voltage = lightsensor * (5.0 / 1023.0);
Serial.print(voltage);
Serial.println();
delay(2000);
}