Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Уведення






РЕФЕРАТ

Із предмету: «Функціональна електроніка»

На тему: «Оптопари, будова та принцип дії»

Виконав студент групи КМ-503

Рибачук Євгеній Ігорович

ЗМІСТ:

1. Уведення. 3

1.1. Основні визначення. 3

1.2. Відмінні риси оптронів. 4

1.3. Узагальнена структурна схема. 5

1.4. Застосування. 7

1.5. Історія. 8

2. Параметри й характеристики оптопар і оптоелектронних
інтегральних мікросхем. 9

2.1. Класифікація параметрів виробів оптронної техніки. 9

2.2. Діодні оптопари. 10

2.3. Транзисторні й тиристорні оптопари. 11

2.4. Резисторные оптопари. 11

2.5. Диференціальні оптопари. 12

2.6. Оптоелектронні мікросхеми. 12

3. Сфери застосування оптронів і оптронних мікросхем. 13

3.1. Передача інформації. 13

3.2. Одержання й відображення інформації. 15

3.3. Контроль електричних процесів. 15

3.4. Заміна електромеханічних виробів. 16

3.5. Енергетичні функції. 17


УВЕДЕННЯ

 

1.1 Основні визначення.

Оптронами називають такі оптоелектронні прилади, у яких є джерело й приймач випромінювання (світлоджерело і фотоприймач) з тим або іншим видом оптичному й електричному зв'язку між ними, конструктивно зв'язані один з одним.

Принцип дії оптронів будь-якого виду заснований на наступному. У випромінювачі енергія електричного сигналу перетвориться у світлову, у фотоприймачі, навпаки, світловий сигнал викликає електричний відгук.

Практично поширення одержали лише оптрони, у яких є прямий оптичний зв'язок від випромінювача до фотоприймача й, як правило, виключені всі види електричного зв'язку між цими елементами.

По ступеню складності структурної схеми серед виробів оптронної техніки виділяють дві групи приладів. Оптопара (говорять також “елементарний оптрон”) являє собою оптоелектронний напівпровідниковий прилад, що полягає з випромінюючого й фотоприйомного елементів, між якими є оптичний зв'язок, що забезпечує електричну ізоляцію між входом і виходом. Оптоелектронна інтегральна мікросхема являє собою мікросхему, що полягає з однієї або декількох оптопар і електрично з'єднаних з ними одного або декількох, що погодять або підсилювальних пристроїв.

У такий спосіб в електронному ланцюзі такий прилад виконує функцію елемента зв'язки, у якім у той же час здійснена електрична (гальванічна) розв'язка входу й виходу.

Рис. 1. Зовнішній вигляд оптрона

1.2 Відмінні риси оптронів.

Гідності цих приладів базуються на загальному оптоелектронному принципі використання електрично нейтральних фотонів для переносу інформації. Основні з них наступні:

- можливість забезпечення ідеальної електричної (гальванічної); розв'язки між входом і виходом; для оптронів не існує яких-небудь принципових фізичних або конструктивних обмежень по досягненню як завгодно високих напруг і опорів розв'язки і як завгодно малої прохідної ємності;

- можливість реалізації безконтактного оптичного керування електронними об'єктами й обумовлені цим різноманітність і гнучкість конструкторських розв'язків керуючих ланцюгів;

- односпрямованість поширення інформації з оптичного каналу, відсутність зворотної реакції приймача на випромінювач;

- широка частотна смуга пропущення оптрона, відсутність обмеження з боку низьких частот (що властиво імпульсним трансформаторам); можливість передачі по оптронної ланцюги як імпульсного сигналу, так і постійної складової;

- можливість керування вихідним сигналом оптрона шляхом впливу (у тому числі й неелектричного) на матеріал оптичного каналу можливість, що й випливає звідси, створення різноманітних датчиків, а також різноманітних приладів для передачі інформації;

- можливість створення функціональних мікроелектронних пристроїв з фотоприймачами, характеристики яких при висвітленні змінюються по складному заданому закону;

- несприйнятливість оптичних каналів зв'язки до впливу електромагнітних полів, що у випадку “довгих” оптронів (із протяжним волоконно-оптичним світловодом між випромінювачем і приймачем) обумовлює їхня захищеність від перешкод і витоку інформації, а також виключає взаємні наведення;

- фізична й конструктивно-технологічна сумісність із іншими напівпровідниковими й мікроелектронними приладами.

Оптронам властиві й певні недоліки:

- значна споживана потужність, обумовлена необхідністю подвійного перетворення енергії (електрика - світло - електрика) і невисокими ККД цих переходів;

- підвищена чутливість параметрів і характеристик до впливу підвищеної температури й проникаючої ядерної радіації;

- більш-менш помітна тимчасова деградація (погіршення) параметрів;

-відносно високий рівень власних шумів, обумовлений, як і два попередні недоліки, особливостями фізики світлодіодів;

- складність реалізації зворотних зв'язків, викликана електричною роз'єднаністю вхідний і вихідний ланцюгів;

- конструктивно-технологічна недосконалість, пов'язане з використанням гібридної непланарної технології, (з необхідністю об'єднання в одному приладі декількох - окремих кристалів з різних напівпровідників, розташовуваних у різних площинах).

Перераховані недоліки оптронів у міру вдосконалювання матеріалів, технології, схемотехніки частково усуваються, але проте ще тривалий час будуть носити досить принциповий характер. Однак їх гідності настільки високі, що забезпечують певен внеконкурентность оптронів серед інших приладів мікроелектроніки.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.