¿Qué es un Foto IC?
El foto IC es un dispositivo que combina un elemento receptor de luz y un circuito integrado (IC) en un solo paquete. Esta configuración permite que el componente tenga funciones específicas de aplicación.
Existen dos tipos principales de foto IC: el monosílico y el híbrido. El tipo monosílico tiene el elemento fotosensible y el circuito de procesamiento de señales integrados en el mismo chip, lo que elimina la necesidad de cableado y lo hace menos susceptible al ruido.
Los tipos híbridos constan de un elemento fotosensible y un circuito de procesamiento de señales en chips independientes, que están contenidos en un solo paquete. La ventaja es que la forma del fotodetector y las características de respuesta espectral pueden optimizarse en función de la aplicación, ya que cada chip está conectado mediante cables.
Usos de los Foto IC
Los foto IC se utilizan para detectar la luz, y existe una gran variedad de dispositivos para diferentes fines. Los principales usos de los foto IC son:
- Iluminómetros para medir el brillo de la iluminación y exposímetros de cámaras fotográficas
- Receptores para comunicaciones por fibra óptica
- Módulos codificadores para detectar movimientos y ángulos de rotación
- Sensores de color que se descomponen en RGB para detectar el color
- Receptores fotointerruptores para la detección de objetos por la luz
- Dispositivos de medición de distancia para medir la distancia a un objeto mediante un sistema triangular de medición de distancia
Principio del Foto IC
Un foto IC consta de un fotodiodo, fototransistor o PSD (Detector sensible a la posición) que recibe luz y genera una corriente, un circuito que amplifica la corriente de salida y un circuito de procesamiento de señales que procesa la señal utilizando la salida amplificada. . Existe una gran variedad de productos que combinan varios fotosensores y circuitos de procesamiento, en función del uso previsto.
También existen foto IC cuya salida puede obtenerse en frecuencia, aunque se trata de dispositivos especiales. Constan de un foto IC y un circuito de conversión de corriente a frecuencia y presentan un amplio rango dinámico.
Es importante tener en cuenta que los fotodetectores tienen diferentes características de respuesta espectral, que no siempre coinciden con la sensibilidad visual humana. Por ejemplo, el fotodiodo de silicio más común tiene su pico de sensibilidad en el rango de 900 nm a 1.000 nm, mientras que la sensibilidad visual humana se encuentra en el rango de 400 nm a 700 nm, con un pico alrededor de 550 nm. Por lo tanto, en aplicaciones donde se requiere igualar la sensibilidad humana, como en medidores de iluminancia, se deben corregir las características de respuesta espectral de los fotodiodos mediante el uso de filtros de corrección de sensibilidad visual.
Tipos de Foto ICs
Los foto IC están disponibles con diversas funciones y características. Los principales tipos son los siguientes
1. Foto IC de Medición de Distancia
Los Ffto IC se utilizan para medir la distancia a un objeto y utilizan un PSD o una matriz de fotosensores como elemento receptor de luz. Combinados con un emisor de luz, como un LED de infrarrojo cercano, la distancia a un objeto se calcula en función de la posición del foco proyectado desde el emisor de luz que es reflejado por el objeto y llega al fotodetector, utilizando el principio de medición triangular de distancias.
2. Sensor de Color RGB
Los foto IC para analizar el color de la luz incidente comparando la salida de tres fotodetectores, cada uno con un filtro óptico en la superficie de tres fotodiodos, uno que pasa sólo el rojo (R), otro que pasa sólo el azul (B) y otro que pasa sólo el verde (G). La salida de cada sensor descompone la luz incidente en sus componentes de color RGB y se utiliza principalmente en instrumentos de medida como los iluminancímetros de color.
3.Sensores de Iluminancia
Estos sensores se utilizan para medir el brillo de la luz de iluminación, etc. Son foto IC con elementos sensibles a la luz que aproximan las características de sensibilidad espectral humana mediante un filtro de compensación de sensibilidad visual o similar. Se utilizan principalmente en iluminómetros y exposímetros para equipos fotográficos.
4. Fotosensores para Comunicaciones Ópticas
Son dispositivos para la recepción de comunicaciones ópticas mediante fibras ópticas. Instalado en la cara extrema de una fibra óptica, recibe la señal óptica transmitida y la convierte en una señal eléctrica. Existen dispositivos con una lente convexa en la parte frontal del fotosensor para mejorar las características de captación de luz.
5. Interruptores Fotoeléctricos
Los foto IC se utilizan para configurar interruptores fotoeléctricos en combinación con elementos emisores de luz como los LED. También se incluyen en esta categoría los fotointerruptores y los fotorreceptores para fotorreflectores.
6. Foto IC para Codificadores
Generalmente, estos foto IC tienen una matriz de fotodiodos de cuatro canales. Está configurado para detectar la dirección y la cantidad de rotación y proporciona una salida digital bifásica según el estado de la entrada de luz a la matriz de fotodiodos. En combinación con un elemento emisor de luz, se puede configurar fácilmente un fotointerruptor con función de codificador.
7. CI Receptor de Luz para Mandos a Distancia
Se trata de un CI receptor para mandos a distancia que utilizan luz infrarroja y se emplea en sistemas de control remoto muy utilizados en televisores, grabadoras y aparatos de aire acondicionado. Se caracteriza por estar recubierto de una resina con características de corte de luz visible y por tener un filtro pasabanda pronunciado correspondiente a la frecuencia de parpadeo del transmisor (30 kHz a 40 kHz). Recibe la señal de mando del emisor y la envía a los circuitos de procesamiento del propio aparato.