Резисторные оптопары (рисунок 63) имеют в качестве излучателя сверхмощную лампочку накаливания или светодиод. Приемником излучения является фоторезистор, который может работать как на постоянном, так и на переменном токе.
E
Rн
Uупр
Рисунок 63 – Условное обозначение
и схема включения
резисторной оптопары
Выходная цепь питается от источника (=) или (~) напряжения Еи, имеет нагрузку Rн. Напряжение управления Uупр, подаваемое на светодиод, управляет током в нагрузке.
Параметры резисторных оптопар:
• максимальные ток и напряжение на входе и на выходе;
• Rвых при нормальной работе и Rт.вых (темновое выходное сопротивление);
• R изоляции;
• время включения и выключения, характеризующее инерционность прибора.
Характеристики:
• входные ВАХ;
• передаточная зависимость: Rвых = f (Iвых).
Применяются для коммутации, автоматического регулирования
усиления, для связи между каскадами, управления бесконтактными делителями напряжения и т. д.
Диодные оптопары содержат обычно кремниевый фотодиод и арсенид-галлиевый светодиод (рисунок 64).
Параметры диодных оптопар:
• входные и выходные напряжения и токи;
• коэффициент передачи тока (т. е. Iвых / Iвх);
• время нарастания и время схода выходного сигнала.
Применение диодных оптопар очень разнообразно:
• для создания импульсных трансформаторов, не имеющих обмоток;
• для передачи сигналов между блоками РЭА;
• для управления работой микросхем.
Транзисторные оптопары имеют в качестве излучателя Ga As-светодиод, а в качестве приемника излучения – биполярный кремниевый фототранзистор (рисунок 65).
Рисунок 64 – Условное обозначение
и схема включения диодной оптопары
Рисунок 65 – Условное обозначение и схема включения транзисторной оптопары
В качестве приемника может также использоваться однопереходный и полевой транзисторы.
Основные параметры аналогичны параметрам резисторных оптопар. Дополнительно указываются максимальные токи, напряжения и мощность, относящиеся к входной цепи, темновой ток фототранзистора, время включения и время выключения.
Оптопары этого типа работают обычно в ключевом режиме и
применяются в коммутаторных схемах, устройствах связи различных датчиков с измерительными блоками, в качестве реле.
Рисунок 66 – Условное обозначение
и схема включения тиристорной оптопары
Тиристорные оптопары имеют в качестве фотоприемника кремниевый фототиристор и применяются исключительно в ключевых режимах (рисунок 66).
Применение: схемы для формирования мощных импульсов, управления и коммутации различных устройств с мощными нагрузками.
Параметры:
• входные и выходные токи и напряжения;
• время включения и выключения;
• параметры изоляции между входной и выходной цепями.
Достоинства оптронов:
• отсутствие электрической связи между входом и выходом и обратной связи между фотоприемником и излучателем, так как Rизол = 1012 − 1014 Ом;
• широкая полоса частот колебаний, пропускаемых оптроном, возможность передачи сигналов с частотой от 0 до 1013 − 1014 Гц;
• высокая помехозащищенность оптического сигнала, т. е. его невосприимчивость к воздействию внешних электромагнитных полей;
• возможность управления выходными сигналами путем воздействия на оптическую часть прибора.
Недостатки оптронов:
• большая потребляемая мощность из-за того, что дважды происходит преобразование энергии;
• значительное влияние температуры и радиации на свойства оптронов;
• заметное «старение», т. е. ухудшение параметров с течением времени;
• высокий уровень собственных шумов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Валенко, В. С. Электроника и микросхемотехника / В. С. Валенко, М. С. Хандогин. – Минск: Беларусь, 2000. – 320 с.
Гусев В. Г. Электроника / В. Г. Гусев, Ю. Н. Гусев. – Москва: Высшая школа, 1991. – 622 с.
Забродин, Ю. С. Промышленная электроника / Ю. С. Забродин. – Москва: Высшая школа, 1982. – 496 с.
Ибрагим, К. Ф. Основы электронной техники. Элементы, схемы, системы: пер. с англ. / К. Ф. Ибрагим. – Москва: Мир, 2001. – 398 с.
Лачин, В. И. Электроника / В. И. Лачин, Н. С. Савелов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. – 448 с.
Опадчий, Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров. – Москва: Горячая линия –Телеком, 1999. – 768 с.
Основы промышленной электроники / В. Г. Герасимов [и др.] – Москва: Высшая школа, 1986. – 336 с.
Прянишников, В. А. Электроника: курс лекций / В. А. Прянишников. – Санкт-Петербург: Крона-Принт, 2000. – 416 с.
Ткаченко, Ф. А. Техническая электроника / Ф. А. Ткаченко. – Минск: Дизайн-ПРО, 2000. – 352 с.
Выходная цепь питается от источника (=) или (~) напряжения Еи, имеет нагрузку Rн. Напряжение управления Uупр, подаваемое на светодиод, управляет током в нагрузке.
