Оптоспојлер - карактеристике, уређај, примена

Шта је оптокаплер

Оптоспојник је оптоелектронски уређај чији су главни функционални делови извор светлости и фотодетектор који нису међусобно галвански повезани, већ се налазе у заједничком затвореном кућишту. Принцип рада оптокаплера заснива се на чињеници да електрични сигнал примењен на њега изазива сјај на предајној страни, а већ у облику светлости, сигнал прима фотодетектор, иницирајући електрични сигнал на пријемној страни. страна. То јест, сигнал се преноси и прима оптичком комуникацијом унутар електронске компоненте.

Оптокаплер је најједноставнији тип оптокаплера. Састоји се само од предајног и пријемног дела. Сложенији тип оптокаплера је оптоелектронски чип који садржи неколико оптокаплера повезаних са једним или више уређаја за усклађивање или појачавање.

Дакле, оптокаплер је електронска компонента која обезбеђује пренос оптичког сигнала у колу без галванске спреге између извора сигнала и његовог пријемника, пошто је познато да су фотони електрично неутрални.

Структура и карактеристике оптокаплера

Оптокаплери користе фотодетекторе који су осетљиви у блиској инфрацрвеној и видљивој области, јер овај део спектра карактеришу интензивни извори зрачења који могу да раде као фотодетектори без хлађења. Фотодетектори са пн спојевима (диоде и транзистори) на бази силицијума су универзални, област њихове максималне спектралне осетљивости је близу 0,8 μм.

Оптоспојлер се првенствено карактерише тренутним преносним односом ЦТР, односно односом улазне и излазне струје. Следећи параметар је брзина преноса сигнала, заправо гранична фреквенција фц рада оптокаплера, која се односи на време пораста тр и граничну вредност тф за пренете импулсе. Коначно, параметри који карактеришу оптоспојлер са становишта галванске изолације: отпор изолације Рисо, максимални напон Висо и пропусност Цф.

Улазни уређај, који је део структуре оптокаплера, је дизајниран да створи оптималне радне услове за емитер (ЛЕД) да помери радну тачку у линеарну област И — В карактеристике.

Улазни уређај има довољну брзину и широк спектар улазних струја, обезбеђујући поузданост преноса информација чак и при ниској (граничној) струји. Оптички медијум се налази унутар кућишта кроз које се светлост преноси од емитера до фотодетектора.

У оптокаплерима са контролисаним оптичким каналом постоји додатни контролни уређај, преко којег је могуће утицати на својства оптичког медијума помоћу електричних или магнетних средстава.На страни фотодетектора, сигнал се враћа уз високу стопу оптичке конверзије у електричну.

Излазни уређај на страни фотодетектора (на пример, фототранзистор укључен у коло) је дизајниран да конвертује сигнал у стандардни електрични облик, погодан за даљу обраду у блоковима који прате оптокаплер. Оптокаплер често не садржи улазне и излазне уређаје, тако да су му потребна спољна кола да би се успоставио нормалан рад у колу одређеног уређаја.

Примена оптокаплера

Оптички конектори се широко користе у колима за галванску изолацију блокови различите опреме, где постоје кола за ниски и високи напон, управљачка кола су одвојена од струјних кола: управљање моћним тријацима и тиристора, релејна кола итд.

Диодни, транзисторски и отпорнички оптокаплери се користе у радиотехничким модулима и колама за аутоматску контролу појачања. Излагањем оптичког канала, коло се контролише бесконтактно и доводи у оптимални режим рада.

Оптички конектори су толико разноврсни да се користе у толико различитих индустрија и у толико јединствених функција, чак и једноставно као галванска изолација и бесконтактни контролни елементи, да их је немогуће све набројати.

Ево само неких од њих: рачунари, комуникациона технологија, аутоматика, радио опрема, аутоматизовани системи управљања, мерни инструменти, системи контроле и регулације, медицинска техника, уређаји за визуелни приказ и многи други.

Предности оптокаплера

Употреба оптокаплера на штампаним плочама омогућава постизање идеалне галванске изолације када су захтеви за изоловањем високонапонских и нисконапонских, улазних и излазних кола у смислу отпора изузетно високи. Напон између кола за пренос и пријем популарног ПЦ817 оптокаплера је, на пример, 5000 В. Поред тога, оптичком изолацијом се постиже изузетно мали пропусни опсег од око 1 пФ.

Коришћењем оптокаплера, бесконтактна контрола је веома лака за имплементацију, а оставља простор за јединствена дизајнерска решења у смислу директних управљачких кола. Овде је такође важно да нема апсолутно никакве реакције пријемника на извор, односно да се информација преноси једносмерно.

Најшири пропусни опсег оптокаплера елиминише ограничења која намећу ниске фреквенције: уз помоћ светлости можете пренети барем константан сигнал, чак и импулс, и са веома стрмим ивицама, што је суштински немогуће применити помоћу импулсних трансформатора. Комуникациони канал унутар оптокаплера је апсолутно имун на ефекте електромагнетних поља, тако да је сигнал заштићен од сметњи и хватања. Коначно, оптокаплери су потпуно компатибилни са другим електронским компонентама.