Photo-Diode  (562 Angebote unter 27.647.132 Artikeln)Zum Expertenwissen

Die Fotodiode und ihre Funktion

Ähnlich wie bei einem Fotowiderstand ist auch bei einer Fotodiode der Stromfluss abhängig von der Stärke des einfallenden Lichts. Fotodioden arbeiten aber wesentlich schneller und genauer als Fotowiderstände und werden daher häufig in Messeinrichtungen eingesetzt. Eine Fotodiode kann eine eigene Spannung erzeugen, wenn die Anschlüsse nicht verbunden sind. Zur Messung der Lichtstärke allerdings wird eine Fotodiode in einem Stromkreis in Sperrrichtung betrieben. In dieser Stromflussrichtung hängt die Höhe des Stroms ab vom Lichteinfall. Die Stromstärke steigt proportional zum Lichteinfall an. Eine wesentliche Rolle spielt bei einer Fotodiode auch die Wellenlänge des Lichts. Der in Sperrrichtung der Diode fließende Strom hängt nicht nur von der angelegten Spannung sowie der Lichtstärke ab, sondern auch von der Wellenlänge des einfallenden Lichts. Häufig besitzen Fotodioden zusätzliche Filter, um zum Beispiel Tageslicht bei Infrarot-Dioden aus dem einfallenden Licht herauszufiltern.

Was die Wellenlänge bei der Lichtempfindlichkeit für eine Rolle spielt

Fotodioden sind Dioden, die für ganz bestimmte Wellenlängen geeignet sind. Es gibt beispielsweise Fotodioden, die (fast) ausschließlich auf sichtbares Licht reagieren, während andere für den Infrarotbereich oder Ultraviolettbereich genutzt werden. Eine Fotodiode als Empfänger für Signale von Fernbedienungen zum Beispiel reagiert ausschließlich auf Infrarotstrahlen. Die Lichtempfindlichkeit, häufig auch als Fotoempfindlichkeit bezeichnet, richtet sich übrigens auch nach dem jeweiligen Bereich der Wellenlänge.

Der sogenannte Dunkelstrom und seine Bedeutung

Als Dunkelstrom wird die Stromstärke bezeichnet, die bei einer Fotodiode ohne Lichteinfall in der Sperrrichtung durch diese hindurchfließt. Der Dunkelstrom ist äußerst gering und liegt im Bereich von einigen Nanoampere. Er ist außerdem abhängig von der Höhe der angelegten Spannung. Übrigens erzeugen auch Bildsensoren von Digitalkameras diesen Dunkelstrom. Bei diesen ist er eine der Hauptursachen für das sogenannte Bildrauschen.

Einige Einsatzgebiete von Fotodioden

Fotodioden werden heute in vielen Geräten und Einrichtungen genutzt. So besitzen beispielsweise Kameras Fotodioden als Sensoren. Aber auch die immer größere Verbreitung findende Lichtwellenleitertechnik arbeitet mit Fotodioden als Empfänger. Auch die Abtasteinheiten in CD-Playern sowie die Sensoren in optischen Rauchmeldern sind mit Fotodioden ausgestattet.

Die Gehäusetypen von Fotodioden

Häufig besitzen Fotodioden transistorähnliche Gehäusetypen wie beispielsweise TO-Gehäuse in unterschiedlichen Größen und Formen. Etwas seltener werden Gehäusetypen bei Fotodioden eingesetzt, die DIL-ICs ähneln. Für den Einsatz als Infrarotempfänger für Fernbedienungen werden häufig IR-Empfänger im SIP-Gehäuse mit drei Anschlüssen verwendet.