ఆప్టికల్ కనెక్టర్లు మరియు వాటి అప్లికేషన్లు

ఆప్టోకప్లర్ యొక్క కాన్సెప్ట్, ఆప్టోకప్లర్స్ రకాలు.

ఆప్టోకప్లర్ (లేదా ఆప్టోకప్లర్, దీనిని ఇటీవల పిలవడం ప్రారంభించబడింది) నిర్మాణాత్మకంగా రెండు అంశాలను కలిగి ఉంటుంది: ఒక ఉద్గారిణి మరియు ఫోటోడెటెక్టర్, ఒక నియమం వలె, ఒక సాధారణ సీల్డ్ హౌసింగ్‌లో యునైటెడ్.

అనేక రకాల ఆప్టోకప్లర్లు ఉన్నాయి: రెసిస్టర్, డయోడ్, ట్రాన్సిస్టర్, థైరిస్టర్. ఈ పేర్లు ఫోటోడెటెక్టర్ రకాన్ని సూచిస్తాయి. ఉద్గారిణిగా, 0.9 … 1.2 మైక్రాన్ల పరిధిలో తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన సెమీకండక్టర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ LED సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఎరుపు LED లు, ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ ఉద్గారకాలు మరియు సూక్ష్మ ప్రకాశించే దీపాలను కూడా ఉపయోగిస్తారు.

సిగ్నల్ సర్క్యూట్ల మధ్య గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్‌ను అందించడం ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యం. దీని ఆధారంగా, ఫోటోడెటెక్టర్లలో వ్యత్యాసం ఉన్నప్పటికీ, ఈ పరికరాల ఆపరేషన్ యొక్క సాధారణ సూత్రం ఒకే విధంగా పరిగణించబడుతుంది: ఉద్గారిణి వద్దకు వచ్చే ఇన్‌పుట్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ లైట్ ఫ్లక్స్‌గా మార్చబడుతుంది, ఇది ఫోటోడెటెక్టర్‌పై పనిచేస్తూ దాని వాహకతను మారుస్తుంది. .

ఫోటోడెటెక్టర్ ఉంటే ఫోటోరెసిస్టర్, అప్పుడు ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ - దాని బేస్ యొక్క వికిరణం బేస్కు కరెంట్ ప్రయోగించినప్పుడు అదే ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తే దాని కాంతి నిరోధకత అసలు (డార్క్) నిరోధకత కంటే వేల రెట్లు తక్కువగా మారుతుంది. సంప్రదాయ ట్రాన్సిస్టర్మరియు తెరుచుకుంటుంది.

ఫలితంగా, ఆప్టోకప్లర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వద్ద ఒక సిగ్నల్ ఏర్పడుతుంది, ఇది సాధారణంగా ఇన్‌పుట్ ఆకృతికి ఒకేలా ఉండకపోవచ్చు మరియు ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సర్క్యూట్‌లు గాల్వానికల్‌గా కనెక్ట్ చేయబడవు. ఆప్టోకప్లర్ యొక్క ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సర్క్యూట్‌ల మధ్య ఎలక్ట్రికల్‌గా బలమైన పారదర్శక విద్యుద్వాహక ద్రవ్యరాశి (సాధారణంగా ఆర్గానిక్ పాలిమర్) ఉంచబడుతుంది, దీని నిరోధకత 10 ^ 9 ... 10 ^ 12 ఓంకు చేరుకుంటుంది.

ప్రస్తుత సెమీకండక్టర్ పరికర హోదా వ్యవస్థ ఆధారంగా పరిశ్రమ-ఉత్పత్తి ఆప్టోకప్లర్‌లకు పేరు పెట్టారు.

ఆప్టోకప్లర్ (A) యొక్క హోదా యొక్క మొదటి అక్షరం ఉద్గారిణి యొక్క ప్రారంభ పదార్థాన్ని సూచిస్తుంది - గాలియం ఆర్సెనైడ్ లేదా గాలియం-అల్యూమినియం-ఆర్సెనిక్ యొక్క ఘన పరిష్కారం, రెండవ (O) అంటే సబ్‌క్లాస్ - ఆప్టోకప్లర్; మూడవది పరికరం ఏ రకానికి చెందినదో చూపిస్తుంది: P — రెసిస్టర్, D — డయోడ్, T — ట్రాన్సిస్టర్, Y — థైరిస్టర్. తదుపరి సంఖ్యలు, అంటే అభివృద్ధి సంఖ్య, మరియు ఒక అక్షరం - ఈ లేదా ఆ రకం సమూహం.

ఆప్టోకప్లర్ పరికరం

ఉద్గారిణి - ఒక unwrapped LED - సాధారణంగా మెటల్ కేసు ఎగువ భాగంలో ఉంచుతారు, మరియు దిగువ భాగంలో, ఒక క్రిస్టల్ హోల్డర్లో, ఒక రీన్ఫోర్స్డ్ సిలికాన్ ఫోటోడెటెక్టర్, ఉదాహరణకు, ఒక ఫోటోథైరిస్టర్. LED మరియు ఫోటోథైరిస్టర్ మధ్య మొత్తం ఖాళీ స్థలం ఘనీభవించే పారదర్శక ద్రవ్యరాశితో నిండి ఉంటుంది. ఈ పూరకం కాంతి కిరణాలను లోపలికి ప్రతిబింబించే పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది, ఇది పని చేసే ప్రాంతం వెలుపల కాంతిని చెదరగొట్టకుండా నిరోధిస్తుంది.

వివరించిన రెసిస్టర్ ఆప్టికల్ కప్లర్ నుండి కొద్దిగా భిన్నమైన డిజైన్ ... ఇక్కడ మెటల్ బాడీ ఎగువ భాగంలో ఒక ప్రకాశించే ఫిలమెంట్‌తో కూడిన సూక్ష్మ దీపం వ్యవస్థాపించబడింది మరియు దిగువ భాగంలో కాడ్మియం సెలీనియం ఆధారంగా ఫోటోరేసిస్టర్ వ్యవస్థాపించబడింది.

ఫోటోరేసిస్టర్ సన్నని సిటల్ బేస్ మీద విడిగా తయారు చేయబడుతుంది. సెమీకండక్టింగ్ మెటీరియల్, కాడ్మియం సెలీనైడ్, దానిపై స్ప్రే చేయబడుతుంది, దాని తర్వాత వాహక పదార్థంతో (ఉదా. అల్యూమినియం) ఎలక్ట్రోడ్లు ఏర్పడతాయి. అవుట్పుట్ వైర్లు ఎలక్ట్రోడ్లకు వెల్డింగ్ చేయబడతాయి. దీపం మరియు బేస్ మధ్య దృఢమైన కనెక్షన్ గట్టిపడిన పారదర్శక ద్రవ్యరాశి ద్వారా అందించబడుతుంది.

ఆప్టోకప్లర్ వైర్ల కోసం హౌసింగ్‌లోని రంధ్రాలు గాజుతో నిండి ఉంటాయి. కవర్ మరియు శరీరం యొక్క ఆధారం యొక్క గట్టి కనెక్షన్ వెల్డింగ్ ద్వారా నిర్ధారిస్తుంది.

థైరిస్టర్ ఆప్టోకప్లర్ యొక్క కరెంట్-వోల్టేజ్ లక్షణం (CVC) దాదాపుగా ఒకే దానితో సమానంగా ఉంటుంది. థైరిస్టర్… ఇన్‌పుట్ కరెంట్ లేనప్పుడు (I = 0 — చీకటి లక్షణం), ఫోటోథైరిస్టర్ దానికి వర్తించే వోల్టేజ్ (800 … 1000 V) యొక్క చాలా ఎక్కువ విలువ వద్ద మాత్రమే ఆన్ చేయగలదు. అటువంటి అధిక వోల్టేజ్ యొక్క అప్లికేషన్ ఆచరణాత్మకంగా ఆమోదయోగ్యం కాదు కాబట్టి, ఈ వక్రత పూర్తిగా సైద్ధాంతిక అర్ధమే.

ఫోటోథైరిస్టర్‌కు డైరెక్ట్ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ (50 నుండి 400 V వరకు, ఆప్టోకప్లర్ రకాన్ని బట్టి) వర్తింపజేస్తే, ఇన్‌పుట్ కరెంట్ సరఫరా చేయబడినప్పుడు మాత్రమే పరికరం ఆన్ చేయబడుతుంది, ఇది ఇప్పుడు డ్రైవింగ్ అవుతుంది.

ఆప్టోకప్లర్ యొక్క స్విచ్చింగ్ వేగం ఇన్పుట్ కరెంట్ యొక్క విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణ మారే సమయాలు t = 5 … 10 μs. ఆప్టోకప్లర్ యొక్క టర్న్-ఆఫ్ సమయం ఫోటోథైరిస్టర్ యొక్క జంక్షన్లలో మైనారిటీ కరెంట్ క్యారియర్‌ల పునశ్శోషణ ప్రక్రియకు సంబంధించినది మరియు ప్రవహించే అవుట్‌పుట్ కరెంట్ విలువపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది.ట్రిప్పింగ్ సమయం యొక్క వాస్తవ విలువ 10 … 50 μs పరిధిలో ఉంటుంది.

పరిసర ఉష్ణోగ్రత 40 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే పెరిగినప్పుడు ఫోటోరేసిస్టర్ ఆప్టోకప్లర్ యొక్క గరిష్ట మరియు ఆపరేటింగ్ అవుట్‌పుట్ కరెంట్ బాగా తగ్గుతుంది. ఈ ఆప్టోకప్లర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ నిరోధకత 4 mA యొక్క ఇన్‌పుట్ కరెంట్ విలువ వరకు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఇన్‌పుట్ కరెంట్‌లో మరింత పెరుగుదలతో (ప్రకాశించే దీపం యొక్క ప్రకాశం పెరగడం ప్రారంభించినప్పుడు) అది తీవ్రంగా తగ్గుతుంది.

పైన వివరించిన వాటికి అదనంగా, ఓపెన్ ఆప్టికల్ ఛానల్ అని పిలవబడే ఆప్టోకప్లర్లు ఉన్నాయి ... ఇక్కడ, ఇల్యూమినేటర్ ఇన్ఫ్రారెడ్ LED, మరియు ఫోటోడెటెక్టర్ ఫోటోరేసిస్టర్, ఫోటోడియోడ్ లేదా ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ కావచ్చు. ఈ ఆప్టోకప్లర్ మధ్య వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, దాని రేడియేషన్ బయటకు వెళ్లి, కొంత బాహ్య వస్తువు ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు ఆప్టోకప్లర్‌కు, ఫోటోడెటెక్టర్‌కు తిరిగి వస్తుంది. అటువంటి ఆప్టోకప్లర్‌లో, అవుట్‌పుట్ కరెంట్ ఇన్‌పుట్ కరెంట్ ద్వారా మాత్రమే కాకుండా బాహ్య ప్రతిబింబ ఉపరితలం యొక్క స్థానాన్ని మార్చడం ద్వారా కూడా నియంత్రించబడుతుంది.

ఓపెన్ ఆప్టికల్ ఛానల్ ఆప్టోకప్లర్‌లలో, ఉద్గారిణి మరియు రిసీవర్ యొక్క ఆప్టికల్ అక్షాలు సమాంతరంగా లేదా స్వల్ప కోణంలో ఉంటాయి. ఏకాక్షక ఆప్టికల్ అక్షాలతో ఇటువంటి ఆప్టోకప్లర్ల నమూనాలు ఉన్నాయి. ఇటువంటి పరికరాలను ఆప్టోకప్లర్స్ అంటారు.

ఓట్రాన్స్ యొక్క అప్లికేషన్

ప్రస్తుతం, ఆప్టోకప్లర్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ముఖ్యంగా శక్తివంతమైన వివిక్త మూలకాలను కలిగి ఉన్న మైక్రోఎలక్ట్రానిక్ లాజిక్ బ్లాక్‌లను యాక్యుయేటర్‌లతో (రిలేలు, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, కాంటాక్టర్‌లు మొదలైనవి) కలపడానికి, అలాగే గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్, స్థిరమైన మరియు నెమ్మదిగా మారుతున్న మాడ్యులేషన్ అవసరమయ్యే లాజిక్ బ్లాక్‌ల మధ్య కమ్యూనికేషన్ కోసం. వోల్టేజీలు, మార్పిడి దీర్ఘచతురస్రాకార పప్పులు సిన్యుసోయిడల్ డోలనాల్లో, శక్తివంతమైన దీపాల నియంత్రణ మరియు అధిక వోల్టేజ్ యొక్క సూచికలు.