Як працює оптрон?

вступ

Оптрон, який також називають оптичним ізолятором або оптоізолятором, — це електронний компонент, який використовується для ізоляції однієї схеми від іншої, одночасно дозволяючи інформації передаватись від однієї до іншої. Оптрон використовується для різноманітних застосувань, зокрема ізоляції сигналу, зміни рівня напруги, обмеження струму, зменшення шуму тощо. У цій статті ми обговоримо, як працює оптрон і як він використовується.

Що таке оптрон?

Оптрон складається з двох частин; світлодіод (світлодіод) і фототранзистор, фотодіод або фоторезистор, які розташовані на невеликій відстані та поміщені в світлонепроникний корпус. Світлодіод знаходиться з одного боку корпусу, а фототранзистор, фотодіод або фоторезистор - з іншого боку.

Коли до світлодіода подається напруга, він випромінює світло, яке потім світить на фототранзистор, фотодіод або фоторезистор. Це світло запускає фототранзистор, фотодіод або фоторезистор і дозволяє струму протікати через них. Контролюючи кількість світла, випромінюваного світлодіодом, оптрон може контролювати струм, що протікає через фототранзистор, фотодіод або фоторезистор.

Як працює оптрон?

Оптрон призначений для передачі інформації від одного контуру до іншого, повністю ізолюючи два контури один від одного. Світлодіод і фототранзистор, фотодіод або фоторезистор розміщені всередині корпусу, тому вони не знаходяться у фізичному контакті один з одним. Це робить оптрон чудовим інструментом для ізоляції однієї схеми від іншої.

Коли до світлодіода подається напруга, він випромінює світло, яке проходить через повітряний проміжок і світить на фототранзисторі, фотодіодах або фоторезисторах. Це світло запускає фототранзистор, фотодіод або фоторезистор і дозволяє струму протікати через них. Контролюючи кількість світла, випромінюваного світлодіодом, оптрон може контролювати величину струму, що протікає через фототранзистор.

Оптрон перетворює електричний сигнал у світловий, який потім запускає фототранзистор. Коли фототранзистор спрацьовує, він дозволяє струму протікати між двома ланцюгами. Цей потік струму можна використовувати для різноманітних цілей, зокрема для зміни рівня напруги, обмеження струму, ізоляції сигналу, зменшення шуму тощо.

Типи оптронів

Існує кілька типів оптронів, зокрема:

1. Фототранзисторні оптопари - ці оптрони використовують фототранзистор для виявлення світла та пропускання струму через нього.

2. Фотодіодні оптрони. Ці оптрони використовують фотодіод для виявлення світла та пропускання струму через нього.

3. Фоторезисторні оптопари. Ці оптрони використовують фоторезистор для виявлення світла та пропускання струму через нього.

4. Твердотільні реле. Ці оптрони використовують комбінацію світлодіода та одного або кількох МОП-транзисторів для вмикання та вимикання струму.

5. Матриці оптронів. Ці оптрони містять кілька фототранзисторів, фотодіодів або фоторезисторів на одній мікросхемі.

Застосування оптронів

Оптопари мають широкий спектр застосування в різних електронних системах. Деякі з поширених застосувань оптронів включають:

1. Ізоляція сигналу. Оптопари використовуються для ізоляції сигналів від однієї схеми до іншої. Це особливо корисно в системах, де існує висока різниця напруг між ланцюгами.

2. Обмеження струму. Оптрони можна використовувати для обмеження величини струму, що протікає між ланцюгами. Це корисно для захисту чутливих компонентів у схемі.

3. Зміщення рівня напруги - Оптрони можна використовувати для зміщення рівня напруги сигналу від однієї схеми до іншої.

4. Зменшення шуму. Оптопари можна використовувати для зменшення рівня шуму, який вводиться в схему.

5. Перемикання живлення - Оптрони можна використовувати для вмикання та вимикання живлення в ланцюзі.

Переваги оптронів

Використання оптронів в електронних системах має кілька переваг, зокрема:

1. Стійкість до перешкод - Оптопари стійкі до електричних перешкод, що робить їх ідеальними для використання в шумному середовищі.

2. Ізоляція. Оптрони забезпечують повну електричну ізоляцію між ланцюгами, що робить їх ідеальними для використання в системах високої напруги.

3. Низьке енергоспоживання. Для роботи оптронів потрібно дуже мало електроенергії, що робить їх ідеальними для систем, що працюють від батарейок.

4. Висока швидкість перемикання - Оптрони можуть вмикатися та вимикатися дуже швидко, що робить їх ідеальними для використання у високошвидкісних системах.

5. Невеликі розміри. Оптрони, як правило, мають дуже малі розміри, що робить їх ідеальними для використання в програмах з обмеженим простором.

Недоліки оптронів

Використання оптронів в електронних системах також має деякі недоліки, зокрема:

1. Обмежена пропускна здатність. Оптрони мають обмежену пропускну здатність, що може обмежити їхню корисність у високочастотних програмах.

2. Чутливість до температури. Оптрони можуть бути чутливими до змін температури, що може вплинути на їх роботу.

3. Вартість. Оптрони можуть бути дорожчими за інші типи електронних компонентів, що може зробити їх менш привабливими з точки зору вартості.

Висновок

Оптопари є важливим компонентом багатьох електронних систем. Вони забезпечують надійну безшумну ізоляцію між ланцюгами, що робить їх ідеальними для використання в шумних середовищах з високою напругою. Вони також швидкі, малі та потребують дуже мало енергії для роботи. Загалом, оптрони є потужним інструментом для ізоляції, зміщення та обмеження електричних сигналів в електронних системах.