Главная | Обратная связь

Оптроны и оптронные микросхемы.

Оптронами называют оптоэлектронные приборы, в которых имеются излучатели и фотоприемники, оптически и конструктивно связанные между собой.

Принцип действия любого оптрона основан на двойном преобразовании энергии: в излучателях электрическая энергия преобразуется в оптическое излучение, а в фотоприемниках наоборот.

Обобщенная структурная схема оптрона и виды преобразования энергии в ее отдельных звеньях представлена на рис. 3.11

Рис. 3.11 – Структурная схема оптрона

 

Входное ВхУ служит для преобразования входных сигналов в такие, которые обеспечивают эффективную работу излучателя И. Требованием для ВхУ служит экономичность, высокое быстродействие. К излучателю предъявляются требования: обеспечение высокого КПД электронно-оптического преобразования, высокое быстродействие и достаточно узкая направленность излучения. В качестве излучателя в оптронах применяются светоизлучающий диод, лампа накаливания и лазеры.

Назначение оптического канала ОК – максимально полная передача энергии оптического сигнала от И к фотоприемникам ФП. При этом необходимо обеспечить минимальное рассеяние излучения в стороны и максимальная защита от внешнего излучения. Что достигается при использовании в оптопарах световодов, а также воздуха. Принципиальная возможность управления оптическим каналом отражена введением в структурную схему оптрона управления УУ. Оптический сигнал достигая ФП преобразуется в электрический и посредствам выходного устройства ВыхУ достигается нужная форма и уровень электрического сигнала, для обеспечения эффективной работы последующих устройств.

Как элемент схемы, т.е. по выполняемым функциям, оптрон характеризуется тем, какой тип фотоприемника в нем используется. И по типу фотоприемника приводится классификация оптронов на рисунке (Рис. 3.12):

1. резисторную

2. диодную

3. транзисторную

4. тиристорную

 

Рис. 3.12 – Оптопары

 

Обозначаются оптопары:

АОД103В

^{1 2 3 4 5 6}

1 – материал

2 – оптрон

3 – тип оптрона

4 – классификационный по признаку номер

5 – порядковый номер разработки

6 – группа в данной разработке

 

В схеме параметров оптопар можно выделить четыре группы параметров: входные (параметры U), выходные (параметры ФП), передаточные (параметры передачи сигнала со входа на выход) и параметры изоляции.

Входная цепь оптопар описывается следующими основными параметрами:

- номинальный входной ток I_ВХ.НОМ.;

- входное напряжение U_ВХ;

- входная емкость С_ВХ;

- максимальный входной ток I_ВХ.MAX.;

- обратное входное напряжение U_ВХ.ОБР. ;

 

Выходные параметры:

- максимально допустимое обратное выходное напряжение U_{ВЫХ.ОБР.MAX};

- максимально допустимый выходной ток I_{ВЫХ.ДОП.} ;

- ток утечки на выходе I_УТ.;

- выходная емкость C_ВЫХ.

 

Передаточными параметрами (параметрами прямой связи являются):

- коэффициент передачи по току; т.е. отношение тока на выходе оптопары к входному току;

- время нарастания выходного тока t_НАР ;

- время задержки при включении t_ЗД ;

t_ВКЛ = t_НАР + t_ЗД

- время переключения: t_ПЕР = t_ВКЛ + t_ВЫКЛ.

 

К параметрам изоляции относят:

- напряжение изоляции U_ИЗ ;

- проходная емкость С_ПР ;

- сопротивление изоляции R_ИЗ ;

 

Применяют оптопары для управления мощными высоковольтными цепями, для передачи цифровой информации по электрически изолированным цепям, а так же передачи аналоговых сигналов, в ключевых схемах и т.д.