Оптопари
Оптрон (оптопара) – електронний прилад, який складається з оптичного випромінювача та фотоприймача, зв’язаних оптичним каналом та об’єднані в спільному корпусі.
Принцип роботи оптрона полягає у перетворенні електричного сигналу у світлове випромінювання, його передачі по оптичному каналу та подальшому перетворенні назад в електричний сигнал.
Класифікація:
За ступенем інтеграції:
- оптопари, що складаються з двох і більше елементів (в т.ч. зібрані в одному корпусі);
- оптоелектронні інтегральні схеми, які містять одну або кілька оптопар з додатковими компонентами (підсилювачами і т.д.).
За типом оптичного каналу:
- з відкритим оптичним каналом;
- із закритим оптичним каналом.
За типом фотоприймача:
- з фоторезистором;
- з фотодіодом;
- з фототиристором;
- з біполярним фототранзистором;
- з польовим фототранзистором.
Тип фотоприймача визначає лінійність передаточної функції оптрона. Найбільшою лінійністю володіють резисторні оптрони і оптрони з прийомним фотодіодом. Транзисторні оптрони використовуються в імпульсних (ключових, цифрових) пристроях, в яких лінійність передачі не потрібно. Оптрони з фототиристорами застосовуються для гальванічної розв'язки схем управління від силових кіл.
Рисунок 1. Умовне позначення оптопар: а – з фото резистором; б – з фотодіодом; в – з фототиристором;
г – з біполярним фототранзистором
Нижня робоча частота оптрона не обмежена – оптрони можуть працювати в колах постійного струму. Верхня робоча частота оптронів, оптимізованих під передачу цифрових сигналів, досягає сотень МГц. Верхня робоча частота лінійних оптронів становить одиниці – сотні кГц.
Оптрони мають кілька областей застосування, що використовують їх різні властивості.
Оптрони використовуються для гальванічної розв’язки ланок – передачі сигналу без передачі напруги. Для деяких стандартних інтерфейсів передачі існують спеціалізовані мікросхеми оптронної розв’язки. Безконтактне управління потужними, високовольтними ланками по оптичним каналам дозволяє убезпечити дороге устаткування різних пристроїв і комплексів промислової електроніки від виходу з ладу.
Оптрони з відкритим оптичним каналом, доступним для механічного впливу (перекриття каналу або відображення світлового потоку), використовуються як датчики у всіляких детекторах (паперу в принтері, цифрових спідометрах, координатні лічильники комп’ютерної миші).
Рисунок 2. Датчики на оптронах з відкритим каналом: а – з перекриттям каналу; б – з відбиванням світлового потоку;
1 – корпус датчика; - 2 – світло діод; 3 – фотоприймач