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