Транзисторные оптопары. Транзисторные оптопары. Транзисторные оптопары
Транзисторные оптопары. 6.1.5. Режимы эксплуатации транзисторных оптопар
Транзисторные оптопары | Техника и Программы
по сравнению с диодными, за счет внутреннего усиления обладают большей чувствительностью
Рис. 4. Расположение выводов и внутренняя структура транзисторных оптопар
(необходим меньший управляющий ток). У них допустим и больший выходной ток, что позволяет во многих случаях при передаче сигналов обойгись без дополнительных последующих каскадов усиления, чго удобно. Видимо, поэтому транзисторные оптопары чаще всего применяются в радиоаппаратуре.
Рис. 4. Продолжение
Несмотря на то, что инерционность транзисторных оптопар выше, чем у диодных, для многих применений она оказывается вполне допустимой. А для повышения быстродействия таких компонентов разработчики придумали простой способ, реализованный при изготовлении некоторых оптопар. Он заключается в объединении в одном корпусе фотодиода и обычного транзистора, как это показано для оптопар 6N135, 6N136 (рис. 4). Фактически получается диодная оптопара с однотранзисторным внутренним усилителем. Такие компоненты применяютдля скоростной (до 1 Мбит/с) передачи цифровых сигналов.
Коллекторным током оптотранзистора можно управлять не только оптически (током через ИК-диод), но и электрическим сигналом по базовой цепи (если такой вывод имеется). При этом выходная цепь может работать в линейном или ключевом режиме. Схемы включения транзистора обычно применяются с общим эмиттером или общим коллектором.
Транзисторы, входящие в оптроны, бывают низковольтными, допускающими напряжение эмиттер-коллектор до 30 В (в полно-
Таблица 6. Основные параметры распространенных транзисторных оптопар
Продолжение табл. 6
Окончание табл. 6
Примечание к таблице
1. Следуетучитывать, что в таблице указана типовая величина времени переключения иунекоторыхзкземпляров значение можетбыть выше в 3…5 раз.
2. В таблице для Ki (CTR) указана минимальная допустимая величина и для многихприборов значение можетбыть большевЗ… Юраза.
стью открытом состоянии на них будет 0,25…0,5 В), и высоковольтные, способные работать с 11кэ > 80 В (в полностью открытом состоянии у них будет падение напряжение от 1 до 7 В, в зависимости оттипа). Чем больше максимально допустимое напряжение, на которое рассчитан прибор, тем больше и остаточное напряжение при насыщении.
В табл. 6 приведена справочная информация только по оптро- нам, которые выпускаются в популярныхпластмассовых DIP-корпу- cax (иногда эти корпуса называют PDiP). В таблицах применяются обозначения:
UcE — напряжение коллектор-эмиттер, В;
TonAoF — время включения и выключения (типовое), характеризует быстродействие элементов.
Наиболее популярны среди производителей электронных устройств оптопары серий 4Nxx, 6Nxxx, PC8xx, SFH6xx, HCPL-xxxx и др. Особенности и возможные варианты эквивалентной замены транзисторных оптронов разных производителей указаны в табл. 7. Обратная замена не всегда возможна, так какуказанные эквиваленты были разработаны позже и часто имеют лучшие характеристики.
Таблица 7. Варианты замены транзисторных оптронов
Продолжениетабл. 7
Основной тип | Полные зарубежные аналоги (отечественный вариантаналога) | Корпус | Особенности выхода |
MOC8113 | TLP632(GB), 0РТ06Ю | DlP-6 | 1 канал без вывода базы_ |
MOC8204 | TLP371 | DIP-6 | 1 канал |
MOC8205 | TLP371 | DIP-6 | 1 канал |
MOC8206 | TLP371 | DlP-6 | 1 канал |
CNYt7-t | LTV702VA, PC702VA, CNY17-2, K102P2 | DIP-6 | 1 канал |
CNY17-2 | LTV702VB, PC702VB, CNY75A, TLP535-2________ | DIP-6 | 1 канал |
CNY17-3 | LTV702VC, PC702VC, CNY75B, TLP535-3________ | DIP-6 | 1 канал |
CNY17-4 | LTV702VD, PC702VD, CNY17-4, CNY75C, TLP535-4 | DIP-6 | 1 канал |
CNX36 | PC703VB, TLP631, CQY80N | DIP-6 | 1 канал |
PC725V | LTV725V, MCA11G, h31G, TLP371, IL66_____ | DIP-6 | 1 канал со схемой Дарлингтона |
PC810 | PS2701-1, PS2561-1, PS2701-1________ | DIP-4 | 1 канал без вывода базы_ |
PC812 | PS2701-1, PS2561-1 | DIP-4 | 1 канал без вывода базы |
PC813 | LTV814, TLP520GB, TLP620, PS2705-1, PS2565-1________ | DIP-4 | 1 канал без вывода базы_ |
PC814 | LTV814, TLP520GB, TLP620, PS2705-1, PS2565-1, KB814 | DIP-4 | 1 канал без вывода базы _ |
PC815 | LTV815, TLP523, TIL197, ISP815, PS2502-1, PS2702-1, PS2502-1, KB815_ | DIP-4 | 1 канал со схемой Дарлингтона |
PC816 | LTV816, TLP321, PS2701-1, PS2561-1,KB816_ | DIP-4 | 1 канал без вывода базы_ ______ |
PC817 | LTV817, TLP521-1, TLP621, SFH618, PS2701-1, PS2561-1, KB817, (АОУ174)________ | DIP-4 | 1 канал без вывода базы |
PC818 | TLP621, PS2701-1, PS2561-1 | DIP-4 | 1 канал без вывода базы |
PC824 | LTV824, TLP620-2, PS2505-2, KB824 __________ | DIP-8 | 2 канала |
Окончание табл. 7
Основной тип | Полные зарубежные аналоги (отечественный вариант аналога) | Корпус | Особенности выхода |
PC825 | LTV825, ILD30, TLP523-2, PS2502-2, KB825_ | DIP-8 | 2 канала со схемой Дарлингтона__ |
PC826 | LTV826, TLP321-2, PS2501-2, PS2561-2_______ | DIP-8 | 2 канала |
PC827 | LTV827, TLP621-2, K827P2, PS2501-2, PS2561-2_______ | DIP-8 | 2 канала |
PC844 | LTV844, TLP620-4, ISP844, PS2505-4, KB844, OPTQ164 | DIP-16 | 4 канала |
PC845 | LTV845, ILQ30, ISP845, PS2505-4, KB845, OPTQ162 | DIP-16 | 4 канала со схемой Дарлингтона |
PC846 | PS2501-4, KB846 | DIP-16 | 4 канала |
PC847 | LTV847, TLP521-4, K847P2, ILQ621, ISP847, PS2501-4, KB847, OPTQ161 | DIP-16 | 4 канала |
Источник: Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 6. — M / СОЛОН-Пресс, 2005. 240 с.
nauchebe.net
Транзисторные оптопары
Транзисторная оптопара выполняется с фотоприемным элементом на основе фототранзистора. Обычно в оптопарах используются фототранзисторы со структурой n-p-n на основе кремния, чувствительные к излучению с длиной волны около 1 мкм. Излучателями служат арсенидогаллиевые диоды или диоды на тройном соединении, максимум спектрального излучения которых лежит вблизи области наибольшей чувствительности фототранзистора.
Семейство выходных характеристик транзисторной оптопары приведено на рисунке 6.11.
Рис. 6.11. Выходные характеристики транзисторной оптопары
Излучательный диод конструктивно расположен так, что большая часть света направляется на базовую область фототранзистора. Излучатель и приемник изолированы
xn--90adflmiialse2m.xn--p1ai
Использование транзисторной оптопары в качестве управляемого напряжением потенциометра
Читать все новости ➔
На наш взгляд, предлагаемое решение нетривиально и может послужить основой для построения ряда схем.
Например, с помощью этого решения может быть построен управляемый делитель напряжения, сбалансирована мостовая схема и т.д. В данной схеме использован оптрон h21F3M компании Fairchild Semiconductor. Выбор обусловлен его электрической прочностью изоляции (7,5 кВ), что позволяет применять его в схемах с высоким напряжением.
Передаточная характеристика h21F3M показана на рисунке 1.
Рис. 1. Передаточная характеристика h21F3MFet resistance (Ω) – сопротивление транзистора, ОмDiode current (mA) – ток диода, мА
Для коррекции нелинейности в цепь обратной связи рекомендуется включить потенциометр. В схеме на рисунке 2 используется два оптрона. Их входы соединяются последовательно, чтобы на входные светодиоды попадал одинаковый ток.
Рис. 2. Линеаризация выходного сигнала с помощью двух фототранзисторов
Последовательно с выходом оптрона включен резистор 50 кОм, чтобы обеспечить выходной сигнал потенциометра. Схема усиливает разность между установленным входным напряжением, которое регулируется с помощью потенциометра R7, и напряжением ОС, поступающим с выхода фототранзистора 1. Полученный выходной сигнал управляет током светодиодов оптронов, пока напряжение ОС не сравняется с напряжением на входе.
Из графика на рисунке 3 видно, что выходное напряжение линейно зависит от входного. Заметим, что даже если фототранзисторы имеют одинаковые маркировку, может присутствовать небольшое отклонение характеристик. Пять проверенных элементов h21F3M имеют отклонение в пределах 3%.
Рис. 3. Выходной сигналOutput voltage (V) – выходное напряжение, ВInput.. - входное управляющее напряжение, В
Возможно, Вам это будет интересно:
meandr.org
ТРАНЗИСТОРНЫЕ ОПТОПАРЫ
⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒Транзисторнаяоптопара с фотоприемным элементом изготавливается на базе фототранзистора. Обычно в оптопарах используются фототранзисторы с n-p-n-структурой на основе кремния, чувствительные к излучению с длиной волны около 1мкм. Излучателями служат арсенидогаллиевые диоды или диоды на тройном соединении, максимум спектрального излучения которых лежит вблизи области наибольшей чувствительности фототранзистора.
Семейство выходных характеристик транзисторной оптопары изображено на рис. 11.
Излучательный диод конструктивно расположен так, что большая часть света направляется на базовую область фототранзистора. Излучатель и приемник изолированы друг от друга оптически прозрачной средой.
Рис.11 Выходные характеристики
транзисторной оптопары
При отсутствии излучения в цепи коллектора фоторезистора, включенного по схеме с общим эмиттером, протекает обратный темновой ток, аналогичный по происхождению и характеристикам току в обычных биполярных транзисторах.
Обратный темновой ток существенно зависит от температуры. При повышении температуры на 10°С он увеличивается примерно в два раза. Для уменьшения темнового тока между выводами базы и эмиттера фоторезистора включается внешний резистор с сопротивлением 0,1... 1,0 МОм.
При облучении в базовой области генерируются пары «электрон-дырка» . Электроны вытягиваются из базы в сторону положительно заряженного коллектора, а дырки остаются в базе и создают положительный заряд. Это явление эквивалентно возникновению отпирающего тока базы транзистора, вследствие чего ток коллектора также увеличивается.
Соотношение токов базы и коллектора имеет вид: ; где -генерированный излучением фототок в базе фоторезистора.
Таким образом, фоторезистор обладает внутренним усилением фототока К. Наибольшим внутренним усилением обладают оптопары, использующие составные фототранзисторы — их коэффициент усиления фототока Кiможет превышать 1000 единиц, однако у них худшие показатели быстродействия. Быстродействие обычных диодно-транзисторных оптопар составляет tп = 2...4мкс.
Оптопары можно характеризовать таким параметром, как добротность:
Для разных типов оптопар добротность остается постоянной в широком интервале значений входных токов. Добротность зависит от напряжения изоляции Uиз. При Uиз— 1... 5 кВQ= 0,1... 1 % мкс-1.
Основные параметры и характеристики входной цепи транзисторной оптопары аналогичны параметрам диодных оптопар ввиду использования сходных излучателей. Выходные характеристики существенно отличаются от аналогичныхоптопар. Зависимость коэффициента передачи тока от входного тока отклоняется от линейной, причем тем больше , чем больше входной ток и лучше усилительные свойства фоторезистора.
Рис.12 Зависимость коэффициента передачи по току от входного тока для транзисторныхоптопар.
Типичные зависимости КТотвходного тока различных транзисторных оптопар приведены на рис. 12. Нелинейность характеристик объясняется тем, что коэффициент усиления транзистора зависит от тока базы и поэтому не является постоянной величиной.
При больших входных токах коэффициент передачи по току с повышением температурылинейно уменьшается, как и в случае диодных оптопар. В общем случае характер кривых Ki = f(T) определяетсязависимостью от температуры квантового выхода как светодиода, так и транзистора. Повышение температуры приводит к возрастанию инерционности транзисторныхоптопар. Одновременно увеличивается и темновой ток фотоприемника. Это особенно сильно сказывается в случае оптопар с составными фоторезисторами: при увеличении температуры с 25 до 100°Стемновой ток в них возрастает в 104... 105 раз, а в обычных оптопарах — в 102...103 раз.
Транзисторные оптопары находят применение в аналоговых и цифровых коммутаторах, оптоэлектронных реле, в линиях связи для гальванической развязки и др.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
arhivinfo.ru
Транзисторная оптопара - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Транзисторная оптопара
Cтраница 1
Транзисторные оптопары применяются в оптоэлектронных реле, в схемах гальванической развязки, ключевых коммутаторах и схемах согласования. На рис. 72 показаны схемы нормально открытого и нормально закрытого полупроводниковых реле с транзисторной оп-топарой в цепи управления, обеспечивающих гальваническую развязку управляющих схем от выходной цепи. В нормально открытом реле ( рис. 72, а) сигнал включает транзисторную оптопару, что вызывает последовательное включение транзисторов Tl, T2 и коммутацию рабочей нагрузки. В нормально закрытом реле ( рис. 72 6) на-грузка выключается при поступлении управляющего сигнала. [1]
Характеристики транзисторной оптопары существенно отличаются от аналогичных характеристик диодной. [3]
Для транзисторных оптопар, работающих в ключевом режиме, параметр kj определяет нагрузочную способность прибора: если подключенная к выходу оптопары нагрузка такова, что выходной ток / Вых не превышает значения &. При значении / Вых & / / вх условие насыщения не выполняется и работа транзисторного ключа нарушается. [4]
Характеристики транзисторной оптопары существенно отличаются от аналогичных характеристик диодной. Передаточная характеристика по току отклоняется от линейной зависимости, причем тем больше, чем выше усилительные свойства самого транзистора и чем больше входной ток. Температурная зависимость коэффициента передачи по току иллюстрируется рис. 3.9. При больших входных токах ( кривая 2) эта зависимость такая же, как и у диодной оптопары, при малых ( кривая J) существенно отличается. Характер рассмотренных зависимостей объясняется видом зависимости излучательной способности излучателя и коэффициента передачи фототранзистора от температуры и тока. [6]
Основной режим эксплуатации транзисторных оптопар - ключевой. [8]
Прибор К249КШ состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптопары не гарантируется или она отсутствует. [9]
Прибор К249КП1 состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптопары не гарантируется или она отсутствует. [10]
Прибор К249КП1 состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптоцары не гарантируется или она отсутствует. [11]
Прибор К249КШ состоит из двух транзисторных оптопар. В приборе К249КП2 работоспособность второй оптопары не гарантируется или она отсутствует. [12]
Входной узел драйвера выполнен в виде транзисторной оптопары, осуществляющей развязку с информационным каналом. Чтобы не увеличивать задержку передачи сигнала, транзистор оптрона работает в линейном режиме за счет включенного в цепь коллектора конденсатора. [13]
Вследствие, прежде всего, высокой нелинейности передаточной характеристики транзисторных оптопар, а также сильной температурной зависимости параметров, высокого уровня шумов и узкой полосы рабочих частот транзисторные оптопары относительно редко применяются для передачи аналогового сигнала. [14]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Фотоприёмники в оптопарах для схем на МК
Оптопары (оптроны) применяются для гальванической развязки устройств. Информация в оптопарах передаётся световым потоком от внутреннего излучателя к внутреннему фотоприёмнику в инфракрасном диапазоне длин волн. Поскольку в оптопарах имеется чёткое разделение на входную и выходную часть, то сопряжение с входом МК производится через фотоприёмник.
Встречаются следующие разновидности оптопар:
• диодные оптопары (Рис. 3.54, а) — высокое быстродействие;
• транзисторные оптопары (Рис. 3.54, б, в) — высокая чувствительность;
• интегральные оптопары (Рис. 3.54, г) — высокое быстродействие и чувствительность, наличие цифрового выхода;
• релейные оптопары (Рис. 3.54, д) — низкое сопротивление замкнутого ключа, большой коммутируемый ток.
Рис. 3.54. Условные обозначения оптопар: а) с диодным выходом; б) с транзисторным выходом; в) с транзисторным выходом и отводом от базы; г) с цифровым выходом; д) с электронным ключом на замыкание (оптореле). |
Схемы подключения фотоприёмников транзисторных (Рис. 3.55, а…р), диодных (Рис. 3.56, а…д), релейных и интегральных оптопар (Рис. 3.57, а, б) к МК в целом похожи друг на друга, хотя и имеют различия.
Рис. 3.55. Схемы подключения фотоприёмников транзисторных оптопар к МК {начало)’.
а)типовая схема подключения транзисторной оптопары к МК. Резистор R1 ограничивает коллекторный ток. Конденсатор С/ фильтрует короткие импульсы ложных срабатываний и устраняет «звон» на фронтах сигналов. Резистор /?2 выполняет две функции. Во-первых, служит защитой МК от ошибок в программе, когда линия порта переключается с входа на выход с ВЫСОКИМ уровнем. Во-вторых, ограничивает ток разряда конденсатора С/ (если он имеет большую ёмкость 6.8…22 мкФ) через внутренний диод МК при снятии питания;
б) коллекторный ток транзистора оптопары VU1 протекает через резистор RI и внутренний «pull-up» резистор МК. Ток очень низкий, поэтому транзистор должен быть надёжно закрыт, что достигается при полном отсутствии напряжения на излучательном диоде оптопары. Фильтр /?/, С/ устраняет импульсные помехи. При большой ёмкости конденсатора С/ (микрофарады) надо поставить ограничительный резистор сопротивлением 1 кОм прямо на входе МК;
в) схема применяется, если МК не имеет внутреннего «pull-up» резистора или требуется обеспечить стабильный и достаточно большой коллекторный ток через транзистор оптопары, не зависящий от разброса параметров МК. Фильтр R2, CI подавляет короткие импульсные помехи, «просачивающиеся» через проходную ёмкость оптопары VUI’,
Рис. 3.55. Схемы подключения фотоприёмников транзисторных оптопар к МК
{продолжение)’.
г) ТТЛ-триггер Шмитта DDI улучшает помехоустойчивость и увеличивает крутизну фронтов сигнала. Необходимость резистора /?2 проверяется экспериментально. Сопротивление резистора RI должно быть достаточно низким, чтобы обеспечить ВЫСОКИЙ входной уровень для логического элемента DDI при закрытом транзисторе оптопары VUI\
д) аналогичнРис. 3.55, г, но с КМ О П-триггером Шмитта DDI, при этом сопротивление резистора R1 может изменяться в широких пределах от единиц до десятков килоом;
е) транзистор VT1 находится в глубоком насыщении, в связи с чем повышается помехоустойчивость, поскольку перестают сказываться небольшие флуктуации коллекторного тока фотоприёмника оптопары VUL Оборотная сторона медали — снижение быстродействия, т.к. для выхода транзистора VT1 из насыщения требуется определённое время;
ж) в транзисторных оптопарах, имеющих отвод от базы, обычно ставят резистор /?/, чтобы база «не висела в воздухе». Без резистора RI оптопара тоже будет работать, но с возможными сбоями. Кроме того, в сложной помеховой обстановке свободный вывод базы может стать своеобразной антенной для приёма наводок «по эфиру», поэтому без веских причин применять пяти- выводные оптопары не следует;
з) транзистор оптопары VLU включается как инвертор, а транзистор оптопары VU2 — как повторитель сигнала. В связи с этим от одного входа +Е, —Е можно получить два противофазных выходных сигнала, подаваемых на две разные линии М К или на другие цепи устройства;
и) цепочка R1, С/ поднимает усиление в области высоких частот. Эта схема актуальна только для транзисторной оптопары VU1, имеющей отвод от базы;
к) передача переменного напряжения
Рис. 3.57. Схемы подключения фотоприёмников релейных и интегральных оптопар к МК:
а) резистор R1 определяет ток через ключ релейной оптопары VU1\
б) интегральная оптопара VU1 формирует на своём выходе НИЗКИЙ и ВЫСОКИЙ логические сигналы с уровнями ТТЛ. Резистор RI может отсутствовать, если используется оптопара, которая формирует сигналы с уровнями КМОП.
nauchebe.net
Оптопара Википедия
Различные виды оптроновОптопара или оптрон — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод, в ранних изделиях — миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и, как правило, объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.
Классификация
По степени интеграции
- оптопары (или элементарные оптроны) — состоящие из двух и более элементов (в т. ч. собранные в одном корпусе)
- оптоэлектронные интегральные схемы, содержащие одну или несколько оптопар (с дополнительными компонентами, например, усилителями, или без них).
По типу оптического канала
- с открытым оптическим каналом
- с закрытым оптическим каналом
По типу фотоприёмника
По типу источников света
Оптроны с полевым транзистором или фотосимистором иногда именуют оптореле или твердотельным реле.
В настоящее время в оптоэлектронике можно выделить два направления.
- Электронно-оптическое, основанное на принципе фотоэлектрического преобразования, реализуемого в твердом теле внутренним фотоэффектом и электролюминесценцией.
- Оптическое, основанное на тонких эффектах взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением и использующее лазерную технику, голографию, фотохимию и т. д.
Существуют два класса оптических элементов, которые можно использовать при создании оптических ЭВМ:
- Оптроны
- Квантооптические элементы.
Они являются представителями соответственно электронно-оптического и оптического направлений.
Тип фотоприёмника определяет линейность передаточной функции оптрона. Наиболее линейны и тем самым пригодны для работы в аналоговых устройствах резисторные оптроны, затем — оптроны с приёмным фотодиодом или одиночным биполярным транзистором. Оптроны с составными биполярными транзисторами или полевыми транзисторами используются в импульсных (ключевых, цифровых) устройствах, в которых линейность передачи не требуется. Оптроны с фототиристорами применяются для гальванической развязки схем управления от цепей управления.
Использование
Оптроны имеют несколько областей применения, использующих их различные свойства:
Механическое воздействие
Оптронный координатный счётчик в механической мышиОптроны с открытым оптическим каналом, доступным для механического воздействия (перекрытия) используются как датчики во всевозможных детекторах наличия (например, детектор бумаги в принтере), датчиках конца или начала (аналогично механическому концевому выключателю), счётчиках и дискретных спидометрах на их базе (например, координатные счётчики в механической мыши, анемометры).
Гальваническая развязка
Оптроны используются для гальванической развязки цепей — передачи сигнала без передачи напряжения, для бесконтактного управления и защиты. Некоторые стандартные электрические интерфейсы, например MIDI, предписывают обязательную оптронную развязку. Различают два основных типа оптронов, предназначенных для использования в цепях гальванической развязки: оптопары и оптореле. Основное отличие между ними в том, что оптопары, как правило, используются для передачи информации, а оптореле используется для коммутации сигнальных или силовых цепей.
Оптопары
Транзисторные или интегральные оптопары, как правило, применяются для гальванической развязки сигнальных цепей или цепей с малым током коммутации. В качестве коммутирующего элемента используются биполярные транзисторы, цепи управления цифровыми входами, специализированные цепи (например, для управления силовым MOSFET или IGBT - оптодрайверы).
Свойства и характеристики оптопар
Электрическая прочность (допустимое напряжение между входной и выходной цепями) зависит от конструктивного оформления прибора. Оптопары гальванической развязки выпускаются в корпусах DIP, SOP, SSOP, Mini flat-lead. Для каждого типа корпусов характерны свои напряжения изоляции. Для того, чтобы обеспечить большие пробивные напряжения, необходимо, чтобы конструкция оптопары имела как можно большие расстояния не только между светодиодом и фотоприемником, но так же как можно большие расстояния по внутренней и по внешней стороне корпуса. Иногда производители выпускают специализированные семейства оптопар, соответствующие международным стандартам безопасности. Эти оптопары характеризуются повышенной электрической прочностью.
Одним из основных параметров, характеризующих транзисторную оптопару, является коэффициент передачи тока. Производители оптопар выполняют сортировку, присваивая в зависимости от коэффициента передачи тот или иной ренкинг, который указывается в наименовании.
Нижняя рабочая частота оптрона не ограничена: оптроны могут работать в цепях постоянного тока. Верхняя рабочая частота оптронов, оптимизированных под высокочастотную передачу цифровых сигналов, достигает сотен МГц. Верхние рабочие частоты линейных оптронов существенно ниже (единицы—сотни кГц). Наиболее медленные оптроны, использующие лампы накаливания, фактически являются эффективными фильтрами нижних частот с граничной полосой порядка единиц Гц.
Шумы транзисторной оптопары
Для транзисторных оптопар характерным является появление шума, связанного с одной стороны наличием проходной ёмкости между светодиодом и базой транзистора, с другой стороны наличием паразитной ёмкости между коллектором и базой фототранзистора. Для борьбы с первым типом шумов в конструкцию оптопары вносят специальный экран. Второго типа шумов удается избежать правильно подобрав режимы работы оптопары.
Типы оптопар для гальванической развязки
- Стандартные со входом по постоянному току
- Стандартные со входом по переменному току
- С малыми входными токами
- С высоким напряжением коллектор-эмиттер
- Высокоскоростные оптопары
- Оптопары с изолирующим усилителем
- Драйверы двигателей и IGBT
Примеры применения оптопар
- В телекоммуникационном оборудовании
- В цепях сопряжения с исполнительными устройствами
- В импульсных источниках питания.
- В высоковольтных цепях
- В системах управления двигателями
- В системах вентиляции и кондиционирования
- В системах освещения
- В электросчетчиках
Оптореле
Оптореле (Твердотельные реле), как правило, применяются для коммутации цепей с большим током коммутации. В качестве коммутирующего элемента используется как правило пара встречно включенных MOSFET транзисторов, благодаря чему оптореле способно работать в цепях переменного тока.
Свойства и характеристики оптореле
Оптореле имеют три топологии. Нормально разомкнутые - топология А, нормально замкнутые - топология Б и переключающая - топология С. Нормально разомкнутая топология предполагает замыкание коммутирующей цепи только при подаче управляющего напряжение на светодиод. Нормально замкнутая топология предполагает размыкание коммутирующей цепи при подаче управляющего напряжения на светодиод. Переключающая топология, как следует из названия имеет комбинацию внутри оптореле нормально замкнутых и нормально разомкнутых каналов. Стандартными корпусами для оптореле являются DIP8, DIP6, SOP8, SOP4, Mini flat-lead 4. Аналогично оптопарам, оптореле также характеризуются электрической прочностью.
Типы оптореле
- Стандартные оптореле
- Оптореле с малым сопротивлением
- Оптореле с малым СxR
- Оптореле с малым напряжением смещения
- Оптореле с высоким напряжением изоляции
Примеры применения оптореле
- В модемах
- В измерительных устройствах, IC тестеры
- Для сопряжения с исполнительными устройствами
- В автоматических телефонных станциях
- Счетчики электричества, тепла, газа
- Коммутаторы сигналов
Неэлектрическая передача
На принципе оптрона построены такие приспособления как:
- беспроводные пульты и оптические устройства ввода
- беспроводные (атмосферно-оптические) и волоконно-оптические устройства передачи аналоговых и цифровых сигналов
Также используются в неразрушающем контроле как датчики аварийных ситуаций. GaP-диоды начинают излучать свет при воздействии на них радиации, а фотоприёмник фиксирует возникшее свечение и сообщает о тревоге.
Литература
- Гребнев А. К., Гридин В. Н., Дмитриев В. П. Оптоэлектронные элементы и устройства / Под. ред. Ю. В. Гуляева. — М.: Радио и связь, 1998. — 336 с. — ISBN 5-256-01385-8.
- Розеншер, Э., Винтер, Б. Оптоэлектроника = Optoélectronique / Пер. с фр.. — М.: Техносфера, 2004. — 592 с. — ISBN 5-94836-031-8.
Ссылки
wikiredia.ru
Транзисторная оптопара - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Транзисторная оптопара
Cтраница 2
На рис. 11.25, а приведена схема, выполненная на транзисторных оптопарах и реализующая операцию И. Если входная переменная принимает значение 0, то соответствующий фототранзистор не освещен и закрыт. В состоянии, когда сигнал на входе достигает значения 1, фототранзистор освещен и насыщен. [16]
На рис. 3.10 представлена снятая экспериментальная прямая, характеризующая связь электрической прочности диодных, транзисторных оптопар и оптопар на составных транзисторах с добротностью. [17]
Вследствие, прежде всего, высокой нелинейности передаточной характеристики транзисторных оптопар, а также сильной температурной зависимости параметров, высокого уровня шумов и узкой полосы рабочих частот транзисторные оптопары относительно редко применяются для передачи аналогового сигнала. [18]
Оптопары ( подкласс О): Р - для резнсторных оптопар; Д - для диодных оптопар; У - для тиристорных оптопар; Т - для транзисторных оптопар. [19]
Различают статический / С / ( / вы1 - / у) / 7х и дифференциальный / Сгдй ( / вых / / вк коэффициенты передачи по току диодных и транзисторных оптопар. Если выходной транзистор фотоприсмника работает в режиме насыщения ( см. § 4.3), то статический коэффициент передачи определяется для тока / выь соответствующего напряжению насыщения i / ост. [20]
При уменьшении входного сигнала и включении оптрона снижаются сопротивление параллельно включенных резистора R3 и фоторезистора и коэффициент усиления операционного усилителя. В транзисторной оптопаре фотоприемным элементом является фототранзистор, а источником света - све-тоизлучающий диод, большая часть света которого направляется на базовую область фототранзнстора. Между фотоприемником в источником света помещена прозрачная перегородка. [22]
Широкое применение находят оптоэлектронные аналоговые устройства. Так, диодные и транзисторные оптопары применяются для коммутации электрических цепей с аналоговыми сигналами. При построении аналоговых ключей обычно стремятся обеспечить преобразование сигналов положительной и отрицательной полярности. На рис. 11.38 показан аналоговый ключ на диодной оптопаре. [24]
Для снижения темнового тока между эмиттером и базой включается внешний резистор сопротивлением 0 1 - 1 0 МОм. Как правило, фототранзистор в транзисторной оптопаре работает в ключевом режиме, поэтому основные параметры, приведенные в табл. 55, даны для ключевого режима. [25]
Транзисторные оптопары применяются в оптоэлектронных реле, в схемах гальванической развязки, ключевых коммутаторах и схемах согласования. На рис. 72 показаны схемы нормально открытого и нормально закрытого полупроводниковых реле с транзисторной оп-топарой в цепи управления, обеспечивающих гальваническую развязку управляющих схем от выходной цепи. В нормально открытом реле ( рис. 72, а) сигнал включает транзисторную оптопару, что вызывает последовательное включение транзисторов Tl, T2 и коммутацию рабочей нагрузки. В нормально закрытом реле ( рис. 72 6) на-грузка выключается при поступлении управляющего сигнала. [26]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.