Dispozitiv Optocuploarele și funcția optocuploare

Optocuploare sunt acele dispozitive optoelectronice, care sunt emițători și fotodetectori utilizate conexiuni optice și electrice, precum și de constructiv cu fiecare alte elemente. Unele specii sunt numite optocuplor opto-cupluri, sau opto-izolatoare.

Principiul de funcționare al oricărui optocuplorului se bazează pe puterea dublă conversie. Destinatarii energia semnalului electric este convertit la radiații optice, și o fotografie-receptor, dimpotrivă, semnalul optic determină o tensiune de curent electric sau sau determină o schimbare în rezistența sa.

Cele mai larg optocuploare cu ieșire electric extern mi și semnalele de ieșire și semnale optice interne (Fig. 7.1). Design-ul astfel optorona are forma prezentată în Fig. 7.2.

Fig. 7.1. Schema structurală a unui fotocupler optic cuplat cu interior

Fig. 7.2. Structura EXEMPLU cu diodă internă de cuplare optică diode optocuplor

Dispozitivul de circuit electric astfel-vypol nyaet funcția membru ieșire - fotopri-emnika cu izolator electric-TION simultană (izolarea) de intrare și vyho da. Emițătorul este o sursă de fotoni, ca și care poate fi utilizat CBE-todiod sau o lampă cu incandescență în miniatură. mediu optic poate fi aer, stivă-lo sau fibră optică din material plastic. The cali-stve Fotodectorii fotodiode utilizate, fototranzistoare și photoresonance fototiristory fețe. Acesta este adesea folosit structura integrată fotodiodă-tranzistor. Diverse combinații ale lat acestor elemente permit o caracteristici foarte diversă de intrare luchit, ieșire și la nivel de transfer.

În practică, utilizarea altor specii de optocuploare: Utilizați o intrare externă și de semnale optice de ieșire și semnale electrice interne (Figura 7.3.). De obicei, aceste dispozitive includ un amplificatoare fotocurentilor.

Fig. 7.3. cu un optocuplor comunicație optică externă

Fig. 7.4. Optocuploare, în timp ce utilizarea conexiunii optice și electrice

Cu proiectarea și punct de vedere tehnologic, emițătorul și fotodetector sunt egale. Eficiența de conversie a energiei și durata de viață a bazelor de serviciu optocuplor Dl definit emițător. În dezvoltarea emitorul optocuplor la principala dificultate este de a optimiza coordonarea cu fotopriemnnkom. Parametrii care urmează să fie optimizate includ câștig, de lățime de bandă, măsoară ferestrele optice-cer, caracteristicile electrice. Deoarece este de dorit să aibă o rezistență mică secvență TION, cea mai bună opțiune se bazează Vaavu emițător. Streit-myatsya și de a primi o cantitate mică de tensiune înainte, dar acest lucru este mai puțin importantă decât câștigul de optimizare-TION și banda de frecvență.

La selectarea mediului optic a proprietăților sale de izolare joacă un rol decisiv atunci când distanța dintre emițător și receptor este foarte mic.

Dacă distanța este suficient de mare, de exemplu, folosind fibră opti-ki, lentile sau alt mediu (reflectorizant sau transmisiv), proprietățile de izolare ale Mill vyatsya mai puțin importante. In schimb, o mare importanță este spectrul de transmisie, în special în cazul în care materialele plastice utilizate. În cele mai multe photocouplers pentru a reduce pierderile de Frenet - Levskii reflectate de suprafața emițător și receptor sunt utilizate în acoperirea antireflex. În același timp creează izolare, ca materiale de acoperire nu sunt, sunt conductori de curent electric. In multe tipuri de photocouplers pentru a crea o bună izolare între emițător și receptor se aplică un strat de film de un atom de fluor-formație transparentă. Izolarea optică vă permite să aveți un dispozitiv care furnizează semnale de comunicații optice a două circuite electronice distincte, în ciuda faptului că acestea din urmă sunt izolate galvanic. tensiunea de izolare a acestor dispozitive pot fi de până la mii de volți.

avantaje fizice fundamentale photocouplers, așa cum sa menționat mai sus, OCU-slovlennye folosind fotoni ca purtători de informație, trebuie să asigure o izolare electrică foarte mare de intrare și ieșire fluxul de date unidirecțional, absența feedback de la ieșire la intrare de o bandă largă și pro-suflare.

În plus, avantajele importante ale optocuploare sunt:

- non-contact (optic) controlează obiectele electronice și varietatea rezultată de soluții de proiectare și de management flexibil;

- canale optice imunitate la efectele electromagnetice leu, că în cazul optocuploare cu un canal optic extins cauzează SEASON-kuyu zgomot imunitate și elimină interferențele reciproce;

- posibilitatea creării unei dispozitive microelectronice funcționale fotoreceptor, poreclele, ale cărui caracteristici sunt sub acțiunea radiațiilor optice a unei schimbări predeterminate drept (arbitrar complex);

- extinderea semnalului de ieșire a capacităților de gestionare a optocuplor de vozdeyst-Via (inclusiv non-electrice) pentru materialul canal optic și ca o consecință, Wier, crearea de o varietate de senzori și dispozitive de transmitere a informațiilor.

optocuploare moderne sunt dezavantaje inerente și a anumitor:

- eficiență scăzută, datorită necesității de conversie de energie dual (electricitate-lumină-electricitate), precum și un consum semnificativ de energie;

- dependența de temperatură puternică a parametrilor;

- nivel ridicat de zgomot;

- deficiențele structurale și tehnologice asociate în principal cu utilizarea tehnologiei hibride.

Aceste dezavantaje sunt photocouplers ca imbunatatirea materialelor tehnologo-ologie, circuitele eliminate treptat. Utilizarea pe scară largă a optocuploarelor este determinată în primul rând de avantajele unice ale acestor dispozitive.