Оптрони устройство и функционални оптрони

Оптрони са тези оптоелектронни устройства, които са излъчватели и фотодетектори използват оптични и електрически връзки, както и от конструктивно помежду си елементи. Някои видове се наричат ​​Оптоизолация опто-двойки, или опто-изолатори.

Принципът на работа на някое от оптрон се основава на силата на двойно преобразуване. Получателите на енергията на електрически сигнал се преобразува в оптични лъчения, както и фото-приемник, а напротив, оптичния сигнал предизвиква електрически ток или напрежение или води до промяна в нейната устойчивост.

Най-широко оптрони с външна електрическа мощност мл и изходните сигнали и вътрешни оптични сигнали (фиг. 7.1). Проектирането на такива optorona има формата, показан на фиг. 7.2.

Фиг. 7.1. Структурната схема на photocoupler оптически свързан с вътрешната

Фиг. 7.2. Пример конструкция с вътрешен оптично свързване диод на оптрон диод

верига устройство електрически като vypol-nyaet функция изход член - fotopri-emnika с едновременно електрически изолатор-ЛИЗАЦИЯ (изолиране) входящите и vyho Da. Излъчвателят е източник на фотон, както който може да се използва CBE-todiod или миниатюрна лампа с нажежаема жичка. Оптична среда може да бъде въздух, стека-ло или пластмасови оптични влакна. фотодетектори на Qual-stve използвани фотодиоди, Фототранзистори и fototiristory photoresonance Двустранно. Той често се използва интегриран фотодиод-транзистор структура. -WIDE различни комбинации от тези елементи позволяват много разнообразен вход luchit, изход-широк и трансфер характеристики.

На практика, използването на други видове оптрони: Използвайте външен вход и изход оптични сигнали и вътрешни електрически сигнали (фигура 7.3.). Обикновено тези устройства включват фототока усилватели.

Фиг. 7.3. с външна оптична комуникационна оптрон

Фиг. 7.4. Оптрони, докато при използване на оптично и електрическа връзка

С проектирането и технологична гледна точка, емитер и фотодетектора са равни. Ефективността на преобразуване на енергия и живот на базите оптрон услуги господин определено излъчвател. При разработването на излъчвателя на оптрон към основната трудност е да се оптимизира координацията с fotopriemnnkom. Параметрите, които ще бъдат оптимизирани включват печалба, трафик, измерва прозорците на оптичен небе, електрически характеристики. Тъй като е желателно да има една малка съпротива последователност-ТА, най-добрият вариант е базиран Вааву излъчвател. Streit-myatsya и получават малко количество от напрежението, но това е по-малко важно от оптимизация-ТА печалба и честотна лента.

При избора на оптичната среда на нейните изолационни свойства играят решаваща роля, когато разстоянието между предавателя и приемника е много малък.

Ако разстоянието е достатъчно голям, например, като се използва влакно Opti-ки, лещи или друг носител (отразяващ или предавателни), изолационните свойства на Mill vyatsya по-малко важно. Вместо това, голямо значение е предаване спектър, особено ако се използва пластмаси. В повечето photocouplers за намаляване на загубите Frenet - Levskii отразена от се използват в антирефлексно покритие на повърхността на излъчвателя и приемника. В същото време създава изолация, като покривни материали не са, са проводници на електрически ток. В много видове photocouplers да се създаде добра изолация между предавателя и приемника се прилага тънък слой от прозрачен флуоро-формация. Оптична изолация позволява да имате устройство, което осигурява оптични комуникационни сигнали за две отделни електронни схеми, независимо от факта, че последните са галванично изолирани. изолационно напрежение на тези устройства може да бъде до хиляди волта.

Основните физически предимства photocouplers, както е отбелязано по-горе, OCU-slovlennye използване фотони като носители на информация, трябва да се гарантира много висока електрическа изолация на входа и на изхода поток еднопосочен данни, липсата на обратна връзка от изхода към входа на широка лента и про-разпенващ.

Освен това, най-важните предимства на оптрони са:

- безконтактно (оптични) контролира електронни обекти и получената разнообразие от гъвкав дизайн и управление на решения;

- оптични канали имунитет към ефектите на електромагнитно-Leu, че в случай на оптрони с разширена оптичен канал причинява СЕЗОН-Kuyu шумоустойчивост и елиминира взаимни смущения;

- възможност за създаване на функционален микроелектронни устройства фотоприемник, никове, характеристиките на който под действието на оптични лъчения от предварително определена промяна (произволно комплекс) право;

- разширяване на изходния сигнал на възможностите за управление на оптрон от vozdeyst-Via (включително неелектрически) с оптичен канал материал и като следствие от това Wier, създаването на различни сензори и устройства за предаване на информация.

Съвременните оптрони са присъщи и някои недостатъци:

- ниска ефективност, поради необходимостта от двойна превръщане на енергия (електричество-светлина ток), и значителна консумация на енергия;

- силната температурната зависимост на параметрите;

- високо ниво на шума;

- структурни и технологични недостатъци, свързани главно с използване на хибридна технология.

Тези недостатъци са photocouplers като подобряване материали tehnologo-ология, схема постепенно елиминирани. Широкото използване на оптрони се определя основно от уникалните предимства на тези устройства.