KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 4.
Na przekroju przedstawiono
Ilustracja przedstawia przekrój fototranzystora, co jest zgodne z podaną odpowiedzią do pytania egzaminacyjnego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Fototranzystor to element światłoczuły, w którym prąd kolektora jest sterowany światłem (pełni rolę "bazy"). W przekroju odróżnia go budowa tranzystorowa od fotodiody (dioda), fotorezystora (rezystancja zależna od oświetlenia) i fototyrystora (element przełączający).

Pełne wyjaśnienie:

Fototranzystor jest półprzewodnikowym elementem światłoczułym, który działa jak tranzystor sterowany strumieniem światła: oświetlenie struktury powoduje powstanie nośników ładunku odpowiadających prądowi "bazy", co skutkuje wzmocnionym prądem w obwodzie kolektor–emiter. Dlatego na przekroju (w zależności od typu wykonania) oczekuje się cech konstrukcji tranzystorowej, a nie wyłącznie pojedynczego złącza jak w diodzie.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź: fototranzystor?
Bo spośród podanych elementów tylko fototranzystor łączy: (1) funkcję światłoczułą oraz (2) strukturę tranzystora (z możliwością uzyskania wzmocnienia prądowego). W praktyce jest stosowany m.in. w czujnikach optycznych i transoptorach, gdzie wymagana jest większa czułość niż dla samej fotodiody.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Fotorezystor (LDR) to element, którego rezystancja zmienia się pod wpływem oświetlenia. Nie jest złączem PN ani strukturą tranzystora; jego przekrój i zasada działania są inne (materiał fotoprzewodzący).
  • Fototyrystor jest elementem przełączającym z rodziny tyrystorów, wyzwalanym światłem. Typowo kojarzy się z pracą w układach przełączania, a jego struktura jest inna niż tranzystora i nie odpowiada klasycznemu fototranzystorowi.
  • Fotodioda to dioda światłoczuła, w której światło generuje prąd fotoelektryczny w złączu. Nie zapewnia wzmocnienia prądowego jak fototranzystor, a jej przekrój odpowiada strukturze diody, nie tranzystora.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli na rysunku/ przekroju rozpoznajesz "logikę" tranzystora (kolektor–baza–emiter lub odpowiednik strukturalny), to odpowiedzią zwykle będzie fototranzystor. Jeśli widać jedynie pojedyncze złącze – częściej fotodioda. Gdy element opisuje się zmianą oporu – fotorezystor.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Fototranzystor to element półprzewodnikowy, w którym oświetlenie powoduje powstanie prądu sterującego, a w efekcie większego prądu w obwodzie wyjściowym (działa jak tranzystor sterowany światłem). Dzięki temu bywa czulszy od fotodiody.
Fotodioda ma strukturę diody (pojedyncze złącze), a fototranzystor ma strukturę tranzystora, czyli układ warstw odpowiadający pracy tranzystorowej. Na przekroju szukaj cech typowych dla tranzystora, nie samej diody.
W fototranzystorze światło wywołuje efekt podobny do prądu bazy, a tranzystor wzmacnia prąd w obwodzie kolektor–emiter. Fotodioda generuje prąd fotoelektryczny, ale bez wzmocnienia tranzystorowego, więc sygnał bywa mniejszy.
Fotorezystor (LDR) zmienia rezystancję zależnie od oświetlenia. Stosuje się go w prostych układach detekcji światła, gdzie nie wymaga się szybkiej odpowiedzi ani precyzyjnej liniowości. Nie jest to dioda ani tranzystor.
Fototyrystor jest elementem przełączającym wyzwalanym światłem (z rodziny tyrystorów). Różni się od fototranzystora tym, że nie pracuje jak wzmacniacz prądowy, tylko typowo jak element "załącz/wyłącz", często w zastosowaniach przełączania mocy.
Fototranzystory spotyka się w czujnikach optycznych i transoptorach, np. w układach detekcji położenia/obrotu, w barierach optycznych, w enkoderach oraz w separacji galwanicznej sygnałów. W praktyce liczy się ich czułość i prostota toru pomiarowego.
Nie. Fotodioda często jest szybsza i bywa lepsza do precyzyjnych, szybkich pomiarów, ale daje mniejszy sygnał. Fototranzystor zwykle zapewnia większą czułość dzięki wzmocnieniu, lecz może mieć gorszą szybkość i inne ograniczenia.
Najczęstsze są: mylenie nazw (fotodioda vs fototranzystor), wybór na podstawie skojarzeń zamiast budowy, oraz ignorowanie tego, czy element jest wzmacniający (tranzystor) czy tylko generuje sygnał (dioda). Pomaga porównanie zasad działania każdej opcji.
W praktyce korzysta się z dokumentacji elementu oraz pomiarów: fototranzystor reaguje na światło zmianą prądu w konfiguracji kolektor–emiter i zachowuje się jak tranzystor sterowany oświetleniem. Często też ma inną polaryzację wyprowadzeń niż fotodioda.
Ucz się przez porównania: fotodioda, fototranzystor, fotorezystor i fototyrystor – budowa, zasada działania, typowe zastosowania i zalety/wady. Przejrzyj też karty katalogowe i przykłady czujników optycznych używanych w pojazdach.
info

Statystycznie 59% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Fototranzystor to element światłoczuły, w którym prąd kolektora jest sterowany światłem (pełni rolę "bazy")."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Fototranzystor - dostęp 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Fotorezystor - dostęp 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Fotodioda - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki/kompendia z podstaw elektroniki i optoelektroniki (elementy światłoczułe)
  • Karty katalogowe (datasheet) fototranzystorów i fotodiod – sekcje: budowa, zasada działania, charakterystyki
  • Materiały dydaktyczne z diagnostyki czujników w pojazdach (moduły optyczne i ich zastosowania)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego