Оптроны (оптопары): определение, виды конструкций, графическое обозначение, принцип двойного преобразования, применение

Оптопара или оптрон — электронный прибор, состоящий из излучателя света и фотоприёмника связанных оптическим каналом и как правило объединённых в общем корпусе Принцип действия любого оптрона основан на двойном преобразовании энергии.В излучателях энергия электрического сигнала преобразуется в оптическое излучение, а в фотоприемниках, наоборот, оптический сигнал вызывает электрический ток или напряжение. Таким образом, оптрон представляет собой прибор с электрическими входными и выходными сигналами (связь оптрона с внешней схемой электрическая). Внутри оптрона связь входа с выходом осуществляется с помощью оптических сигналов. В электрической схеме такой прибор выполняет функцию выходного элемента – фотоприемника с одновременной электрической изоляцией (гальванической развязкой) входа и выхода.

Классификация

По степени интеграции

· оптопары (или элементарные оптроны) — состоящие из двух и более элементов

· оптоэлектронные интегральные схемы, содержащие одну или несколько оптопар (с дополнительными компонентами, например, усилителями, или без них).

По типу оптического канала

· с открытым оптическим каналом

· с закрытым оптическим каналом

По типу фотоприёмника

· с фоторезистором (резисторные оптопары)

· с фотодиодом

· с биполярным (обычным или составным) фототранзистором

· с фотогальваническим генератором (солнечной батарейкой); такие оптроны обычно снабжаются обычным полевым транзистором, затвором которого управляет фотогальванический генератор.

· с фототиристором или фотосимистором.

Диодный оптрон

Тиристорный оптрон

Применение

В качестве элементов гальванической развязки оптроны применяются: для связи блоков аппаратуры, между которыми имеется значительная разность потенциалов; для защиты входных цепей измерительных устройств от помех и наводок и т.д.

Другая важнейшая область применения оптронов - оптическое, бесконтактное управление сильноточными и высоковольтными цепями. Запуск мощных тиристоров, триаков, симисторов, управление электромеханическими релейными устройствами.

20) ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
Фоторези́стор — полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом.

Для изготовления фоторезисторов используют полупроводниковые материалы с шириной запрещенной зоны, оптимальной для решаемой задачи. Так, для регистрации видимого света используются фоторезисторы из селенида и сульфида кадмия, Se. Для регистрации инфракрасного излучения используются Ge (чистый или легированный примесями Au, Cu или Zn), Si, PbS, PbSe, PbTe InSb, InAs, HgCdTe, часто охлаждаемые до низких температур. Полупроводник наносят в виде тонкого слоя на стеклянную или кварцевую подложку или вырезают в виде тонкой пластинки из монокристалла. Слой или пластинку полупроводника снабжают двумя электродами и помещают в защитный корпус.

Важнейшие параметры фоторезисторов: интегральная чувствительность — отношение изменения напряжения на единицу мощности падающего излучения (при номинальном значении напряжения питания); порог чувствительности — величина минимального сигнала, регистрируемого фоторезистором, отнесённая к единице полосы рабочих частот.

Фотодио́д — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в р-n-переходе.

Фотодиод может работать в двух режимах: фотогальванический — без внешнего напряжения; фотодиодный — с внешним обратным напряжением

Особенности: простота технологии изготовления и структуры; сочетание высокой фоточувствительности и быстродействия;малое сопротивление базы; малая инерционность.

Параметры:чувствительность, шумы.

Классификация: p-i-n фотодиод, фотодиод Шоттки, лавинный фотодиод.

Дата добавления: 2015-05-06