|
| |
|
Слаботочка Книги вечность, надежность, сохраняемость для оптопар [4] и для оптронных ИС [5]. Для наиболее распространенных оптопар используем следующие сокращения: Д -диодная, Т - транзисторная, R - резисторная, У - тиристорная, T - с составным фототранзистором, ДТ - диодно-транзисторная, 2Д (2Т)-диодная (транзисторная) дифференциальная. Обозначение отечественных оптронов (за исключением резисторных*)) семизначное; первая буква - материал излучателя, вторая (О)-оптрон, третья-вид фотоприемника, далее, трехзначный порядковый номер и, наконец, буква, определяющая группу. Например, АОД101Б-диодная оптопара с арсенидогаллиевым (или GaAlAs) излучателем, порядковый номер -101, группа -Б, аналогично АОТ110А и АОУ103В обозначают транзисторную и тиристорную оптопары. У бескорпусных оптопар в конце обозначения добавляется еще одна цифра, характеризующая тот или иной конкретный вид конструктивного исполнения: так АОД120А-1 - это бескорпусная диодная оптопара с гибкими выводами (исполнение 1). В обозначении оптоэлектронных интегральных микросхем ничего специфически «оптронного» не содержится, так, обозначение известной оптоэлектронной микросхемы типа К249ЛП1А показывает, что она отнесена к микросхемам «логическим прочим» (ЛП) **. Система параметров изделий оптронной техники базируется на системе параметров оптопар, которая формируется из четырех групп параметров и режимов [6]. Первая группа характеризует входную цепь оптопары (входные параметры), вторая - ее выходную цепь (выходные параметры), третья - объединяет параметры, характеризующие степень воздействия излучателя на фотоприемник и связанные с этим особенности прохождения сигнала через оптопару как элемент связи (параметры передаточной характеристики), наконец, четвертая группа объединяет параметры гальванической *) За резисторными оптронами - исторически первыми - закрепилось их первоначальное обозначение ОЭП (оптоэлектронный прибор). ** К сожалению, по независящим от авторов и непонятным им причинам система обозначений оптронов и их параметров очень часто изменяется; в технической документации на новые типы оптронов читатель может встретить и обозначения, не описанные в этой книге. Таблица 2.1 . Параметры оптопары как элемента связи и бесконтактного уп равления
развязки, значения которых показывают, насколько приближается оптопара к, идеальному элементу развяз<и. Из четырех перечисленных групп определяющими, специфически «оптронными» являются параметры передаточной характеристики и параметры гальванической-развязки. Параметры передаточной хар-актеристики основных разновидностей оптопар представлены в табл. 2.1. Важнейшим параметром диодной и транзисторной оптопар является коэффициент передачи тока. В некоторых слу-.;= чаях используют дифференциальное значение Ki, определяемое отношением приращений выходного и входио-  Рис. 2.2. К определению импульсных пара-, метров оптопар ГО токов, но чащевсего то его значение, которое приведено в табл. 2.1. В тех случаях, когда существенна величина темнового обратного тока на выходе фотоприемника /т (высокая температура, работа в микрорежиме и т. п.), необходимо вводить поправку: , /(/=(/вых-/т) в.х. (2.1) Для транзисторных оптопар в режиме насыщения к для резисторных оптопар использование пйраметра Ki носит достаточно условный характер: в этом случае в числитель выражения (2.1) входит коллекторный ток на границе режима насыщения (для Т-оптопары) либо ток фоторезистора, соответствующий окончанию прямолинейного участка ВАХ (для R-оптопары). Практически же передаточные характеристики этих оптопар определяются величиной входного тока>при котором достига-, ются требуемые значения выходных параметров (t/на, для Т-оптопары и св или RtIRcb для R-оптопары). .j.- Определение импульсных параметров оптронов ясно из рис. 2.2. Отсчетными уровнями при измерении параметров нар(сп), зд И /вкл(выкл) ОбыЧНО СЛуЖаТ урОВНИ 0,1 И 0,9, полное время логической задержки сигнала определяется по уровню 0,5 амплитуды импульса. Как и в метрике транзисторов, граничную частоту измеряют в режиме малого входного сигнала, наложенного на постоянное прямое смещение светодиода. Максимальная скорость передачи информации F является некоторым •интегральным параметром, учитывающим задержку и искал<ение фронта и среза передаваемого импульсного сигнала, а также емкостную реакцию излучателя и фо-топрие.мника. Таблица 2.2 Параметрнзсдой цепи оптопары Параметр Определение (или пояснение Номинальный входной ток Входное напряжение tex Максимально допустимый .входной ток /„3 Максимально допустимый импульсный входной ток вхитах .Максимально допустимая входная мощность Л1аксимально допустимое обратное входное HanpflHfe- иие и вхобр Входная емкость Ср Значение тока, реко.мендуемое для оптимяльнон эксплуатации оптрона и используемое при измерении его основных параметров Прямое напряжение на светодиоде при заданном прямом токе Максимальная величина постоянного прямого тока, который допускается пропускать через светодиод Максимальное значение обратного напряжения любой формы и периодичности (постоянное, импульсное, синусоидальное и др.), которое допускается подавать на светодиод Параметрами гальванической развязки оптопар являются: максимально допустимое пиковое напряжение между входом и выходом f/развптах; максимально допустимое напряжение между входом и выходом развшах; сопротивление гальванической развязки разв; Параметры выходной цепи оптопар
«) Для Т (Т», ДТ)-011топвр фиксируются максимальные зяачения У, У, ») Для У-оптопар оговаривается и величина С/д р max (обычно t/вых обр max)-) И R-oHTonap полярность сигнала при задании т.гаксимально допустимого напряжения безразлична. < < *) Ток смещенного в обратном направлении коллектора для Т, -Т- и ДТ-оптопар; прямой ТОК включенного тиристора для У-оптопар, тек любого направления для R-оптопар. ~х 1 ) У У-оптопар оговаривается также и импульсное значение этого пара.метра. ) Введение этого параметра имеет смысл лишь для достаточно высоковольтных Д-оптопар, так как только при этом мощность на фотоприемнике может быть значительной . Проходная емкость Сразв/ максимально допустимая скорость изменения напряжения между входом я выходом (dt/разв/сОтах. Взжнейшим является параметр t/развптах. Именно ОН определяст электрическую прочность оптопары и ее возможности как элемента гальванической развязки. В связи с тем, что величина Сразвптах нередко превышает 10 В, в технической документации обычно оговариваются несколько облегченные условия ее контроля, отличные от предельных условий эксплуатации (пониженная влажность, определенная форма и длительность импульса прикладываемого напряжения и т. п.). Величина сопротивления развязки обычно задается при t/разв = t/разв max, а это напряжение выбирается из ряда 100, 200, 500 В. Специфически «оптронным» является параметр ((/бразв/сОймх, определяемый максимальной скоростью изменения развязываемого напряжения, при котором не происходит ложного срабатывания схемы, подключенной к фотоприемнику, вследствие «пролезания» паразнтного сигнала через проходную емкость оптопары. Все параметры гальванической развязки измеряются между все.ми замкнутыми между собой входными и вы-•ходными выводами прибора. Параметры входной цепи (табл. 2.2) - обычные для светодиода, а выходной цепи * (табл. 2.3) определяются видом фотоприемника и в специальных пояснениях не нуждаются. В технической документации на оптопары рассмотренные параметры объединяются в группы иначе, чем здесь: а именно: статические параметры, импульсные параметры, максимально допустимые режимы. Рассмотренные параметры оптопар полностью или с некоторыми изменениями используются и для описания оптоэлектронных интегральных микросхем *). > 2.2. ДИОДНЫЕ ОПТОПАРЫ Диодные оптопары (рис. 2.3) в большей степени, чем какие-либо другие приборы, характеризуют уровень оптронной техники. По величине Ki можно судить о достигнутых КПД преобразования энергии в оптроне; зна-чения временных параметров позволяют определить пре- *) Для оптронов со структурой, резко отличной от вида светодиод- фотоприеминк, изменения в системе параметров будут указываться при описании таких оптронов. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 |