KWALIFIKACJA MOT2 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 15.
Parametrem charakterystycznym przedstawionego na rysunku fototranzystora jest
Ilustracja przedstawia schemat fototranzystora, który jest elementem elektronicznym używanym w elektromechanice pojazdów
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Fototranzystor jest elementem optoelektronicznym, w którym oświetlenie steruje prądem wyjściowym. Dlatego parametrem charakterystycznym jest wzmocnienie prądowe, opisane jako stosunek prądów (np. I0/I1). Rezystancja R dotyczy elementów pasywnych, B – pola magnetycznego, a wypełnienie – PWM.

Pełne wyjaśnienie:

Fototranzystor to tranzystor (najczęściej bipolarny), w którym rolę "sterowania" pełni promieniowanie optyczne. Padające światło generuje nośniki ładunku w strukturze półprzewodnika, co powoduje wzrost prądu w obwodzie wyjściowym (typowo prądu kolektora). Z tego powodu w praktyce opisuje się go parametrami prądowymi: jak bardzo zmienia się prąd wyjściowy przy danym "wymuszeniu" (oświetleniu lub odpowiadającym mu prądzie sterującym w modelu).

Odpowiedź wzmocnienie prądowe I0/I1 jest właściwa, bo jest to bezpośrednia miara relacji prądu "wyjścia" do prądu "wejścia/sterowania" w rozpatrywanym opisie elementu. Taki iloraz jest typowym sposobem wyrażania wzmocnienia prądowego: pokazuje, ile razy większy może być prąd po stronie wyjściowej w porównaniu z prądem sterującym (lub wielkością odniesienia z rysunku).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne:

  • Rezystancja wewnętrzna R – rezystancja jest parametrem charakterystycznym elementów pasywnych (np. rezystorów) albo modelem pomocniczym w pewnych zakresach pracy, ale nie jest podstawowym, wyróżniającym parametrem fototranzystora. Fototranzystor opisuje się przede wszystkim zależnością prądu od oświetlenia i warunków polaryzacji.
  • Indukcja magnetyczna B – to wielkość z elektromagnetyzmu, związana z polem magnetycznym, a nie z działaniem elementu optoelektronicznego. Może występować w czujnikach magnetycznych (np. Halla), lecz nie jest parametrem fototranzystora.
  • Współczynnik wypełnienia ww – odnosi się do modulacji sygnału prostokątnego (PWM) i opisuje stosunek czasu stanu wysokiego do okresu. Jest parametrem przebiegu/sygnału sterującego, a nie cechą fizyczną fototranzystora.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w odpowiedziach pojawiają się wielkości z różnych działów (R – obwody, B – magnetyzm, wypełnienie – PWM), szukaj tej, która opisuje typowy "efekt działania" danego elementu. Dla fototranzystora jest to zmiana prądu (czyli wzmocnienie/relacja prądów), bo światło steruje przewodzeniem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Fototranzystor to element optoelektroniczny, w którym światło steruje prądem wyjściowym tranzystora. W pojazdach spotkasz go m.in. w transoptorach (separacja galwaniczna), czujnikach optycznych i układach detekcji obecności/położenia, gdzie zamiana światła na sygnał elektryczny jest kluczowa.
Najczęściej podaje się parametry prądowe i dynamiczne: prąd kolektora w funkcji oświetlenia, czułość, wzmocnienie prądowe (relacja prądów), prądy ciemne, napięcia dopuszczalne oraz czasy narastania/opadania. To pomaga ocenić, czy element da wymagany prąd w konkretnym układzie.
Fototranzystor jest elementem aktywnym: jego prąd wyjściowy zależy od sterowania (światła) i polaryzacji, a nie od stałej wartości oporu. Wzmocnienie prądowe (np. iloraz prądów) pokazuje, jak silnie sygnał sterujący przekłada się na prąd w obwodzie wyjściowym, co jest praktycznie najważniejsze.
W zadaniach szkolnych I0 i I1 zwykle oznaczają dwa prądy porównywane w modelu działania elementu, np. prąd "wyjściowy" i prąd "odniesienia/sterujący". Ich stosunek bywa używany jako miara wzmocnienia prądowego. Dokładne znaczenie zależy od opisu na rysunku.
Nie jako parametr charakterystyczny. Indukcja magnetyczna B opisuje pole magnetyczne i jest kluczowa dla czujników magnetycznych (np. Halla) oraz elementów reagujących na magnetyzm. Fototranzystor reaguje przede wszystkim na światło (promieniowanie), więc opisuje się go parametrami prądowymi i optycznymi, nie magnetycznymi.
Współczynnik wypełnienia dotyczy sygnału PWM i oznacza, jaką część okresu sygnał jest w stanie wysokim. To parametr przebiegu sterującego w elektronice mocy i sterowaniu (np. silniki, LED). Nie opisuje właściwości fototranzystora jako elementu – fototranzystor może co najwyżej pracować w układzie sterowanym PWM.
Fotodioda jest zwykle elementem dwukońcówkowym i daje prąd/fotoprąd bez "wzmocnienia tranzystorowego". Fototranzystor zachowuje się jak tranzystor sterowany światłem i potrafi dać większy prąd wyjściowy. W zadaniach wskazówką bywają: symbol tranzystora z zaznaczonym padaniem światła oraz odniesienia do wzmocnienia prądowego.
Najczęstsze pomyłki to wybór wielkości z innego działu: rezystancji (bo "element elektroniczny"), indukcji B (bo litera kojarzy się z bazą) albo współczynnika wypełnienia (bo PWM jest powszechne w autach). Pomaga zasada: fototranzystor opisuje się relacją prądów i reakcją na światło.
Elementy optoelektroniczne stosuje się, gdy łatwo zapewnić tor optyczny (szczelina, tarcza, dioda LED + odbiornik) i potrzebna jest szybka detekcja obecności/położenia lub separacja galwaniczna. Czujniki magnetyczne wybiera się częściej, gdy warunki środowiskowe utrudniają optykę lub sygnał ma pochodzić od pola magnetycznego.
Utrwal: symbole elementów (fotodioda, fototranzystor, transoptor), typowe parametry z kart katalogowych (prądy, czułość, czasy) i różnice między wielkościami: R vs I vs B vs wypełnienie PWM. Rozwiązuj zadania z interpretacją rysunku i ćwicz łączenie elementu z jego "głównym efektem" działania.
info

Około 60% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Fototranzystor jest elementem optoelektronicznym, w którym oświetlenie steruje prądem wyjściowym."

Źródła:

  • Wikipedia: Phototransistor — https://en.wikipedia.org/wiki/Phototransistor (accessed 2026-02-18)
  • All About Circuits: "Phototransistors" — https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-4/phototransistors/ (accessed 2026-02-18)
  • Wikipedia: Current gain — https://en.wikipedia.org/wiki/Current_gain (accessed 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręcznik podstaw elektroniki: dział o tranzystorach bipolarnych i parametrach prądowych
  • Materiały dydaktyczne z optoelektroniki: fotodioda, fototranzystor, transoptor
  • Karty katalogowe (datasheet) fototranzystorów i transoptorów – sekcje z charakterystykami prądowymi

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego