Photoresistor, photodiode, dan phototransistor merupakan contoh jenis sensor cahaya yang biasa digunakan dalam rangkaian elektronik. Pada artikel kali ini akan mengulas mengenai sifat dan perbedaan dari ketiga jenis sensor cahaya tersebut.
Table of Contents
Photoresistor
Photoresistor, disebut juga light dependent resistor (LDR) atau sebagian orang juga menyebutnya dengan istilah photocell, merupakan jenis resistor variable yang nilainya dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang mengenainya. Tingkat hambatan dari LDR bervariasi, tergantung dari intensitas cahaya yang mengenainya, dimana semakin besar intensitas cahaya yang mengenainya, maka semakin kecil nilai hambatannya. Dengan kata lain kemampuan dari LDR untuk menghantarkan arus berbanding lurus dengan intensitas cahaya.
Bila dibandingkan dengan photodiode atau phototransistor, LDR merupakan sensor dengan tingkat kepekaan cahaya yang paling rendah. LDR merupakan komponen pasif yang tidak memiliki PN-junction. Tingkat latency dari LDR juga lebih lama bila dibandingkan dengan kedua sensor cahaya lainnya. LDR memiliki waktu tanggap sekitar 10 ms. Hal tersebut membuat LDR kurang cocok untuk digunakan pada aplikasi untuk mendeteksi cahaya flash, yang begitu cepat. Contoh aplikasi yang menggunakan LDR seperti lighting switch dan camera shutter control.
Photodiode
Photodiode merupakan perangkat semiconductor, dengan PN-juction, yang mampu mengalirkan arus pada saat ada cahaya. Arus tersebut dialirkan ketika photon diserap oleh photodiode, meski begitu sejumlah kecil arus tetap dapat dialirkan pada saat tanpa cahaya. Saat ada cahaya yang mengenai photodiode, akan mengakibatkan adanya electron-hole.
Photodiode bekerja pada reverse bias, dimana terdapat peningkatan kebocoran arus sebanding dengan intensitas cahaya yang mengenai bagian junction.
Bila dibandingkan dengan dua jenis sensor cahaya lainnya, photodiode memiliki waktu tanggap yang lebih cepat. Photodiode dapat digunakan pada aplikasi pencacah barang juga pada luxmeter, untuk mengukur intensitas cahaya. Dalam aplikasinya photodiode membutuhkan penguat amplifier.
Phototransistor
Phototransistor merupakan jenis transistor yang peka terhadap cahaya. Satu jenis phototransistor yang biasa digunakan disebut photobipolar transistor, yang ditemukan oleh Dr. John N. Shive pada tahun 1948, namun baru pada tahun 1950 dipublikasikan ke masyarakat umum. Elektron yang dihasilkan oleh photon pada junction antara Base-Collector, diarahkan ke Base, dan arus yang dihasilkan diperkuat sesuai dengan besarnya gain β. Photodiode memiliki tingkat kepekaan terhadap cahaya yang lebih baik dari LDR maupun phototransistor.
Pada saat dikenai cahaya, arus mengalir dari Collector ke Emitter. Secara default pin Collector dari phototransistor lebih panjang dari pin Emitter, akan tetapi itu tidak dapat dijadikan rujukan utama, karena pin tersebut dapat dipotong menjadi lebih pendek. Bagian Emitter memiliki sisi yang lebih datar. Ada dua jenis konfigurasi phototransistor yang biasa digunakan, yakni Common-Emitter Amplifier dan Common-Collector Amplifier.
- Common-Emitter Amplifier, berubah dari high menjadi low dengan dikenai cahaya
- Common-Collector Amplifier, berubah dari low menjadi high dengan adanya cahaya