LED als Fotodiode - Schizophrene Leuchtdiode
Materialbedarf
Anz. | Bezeichnung | Datenblatt |
1 | Batterie/Spannungsquelle 9V | |
2 | Transistor BC548C (BC546C-BC550C) | |
1 | Widerstand 470 Ohm | |
2 | Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm | 3mm, 5mm |
Grundlagen
Halbleiter haben eine besondere Eigenschaft. Sie sind lichtempfindlich. Mehr noch. Großflächig angeordnet, erzeugen Halbleiter sogar elektrische Energie, wie z.B. Solarzellen.
Aber bei Bauteilen soll das entsprechende Bauteil natürlich nicht auf Licht reagieren. Daher findet man Transistoren, Dioden und auch Schaltkreisen auch nur in einem lichtdichten Gehäuse. Nur bei wenigen Bauteilen, wird diese Reaktionsfreudigkeit auf Licht gewünscht, wie z.B. der Fotodiode oder dem Fototransistor.
Bei Leuchtdioden jedoch, ist dieser Effekt zwar nicht gewünscht, aber lässt sich auch nicht verhindern. Man kann den LED-Chip ja schlecht in ein lichtundurchlässiges Gehäuse packen. Daher kann man die LED auch als Fotodiode verwenden.
Nachweis
Um aus einer Leuchtdiode eine Fotodiode zu machen, muss man diese nur in Sperrichtung betreiben. Sobald Licht auf ihr fällt, wird diese leicht leitend.
Bei
normalen Tageslicht leuchtet D2 schon recht kräftig auf, was darauf
hinweist, dass schon ein paar µA durch die LED D1 durchgelassen wird. Forciert man die Lichtbestrahlung der Test-Leuchtdiode noch etwas, indem man diese z.B. mit einer Taschenlampe bestrahlt, so reicht der Sperrstrom so weit aus, dass die Darlingtonstufe sogar in die Sättigung gerät und D2 mit voller Helligkeit leuchtet. Beim Aufbau dieser Schaltung sollte man darauf achten, dass die LED D1 wirklich in Sperrrichtung betrieben wird. Andernfalls wäre es das Lebensende der Leuchtdiode und der Darlingtonstufe, da der Strom unbegrenzt fließen kann. |