Химия - Резисторная оптопара

01 марта 2011


Оглавление:
1. Резисторная оптопара
2. История
3. Физические свойства
4. Практическое применение

Резисторная оптопара — оптоэлектронный полупроводниковый прибор, состоящий из излучателя и приёмника света, которые соединены оптической связью и гальванически изолированы друг от друга. Приёмником РО служит фоторезистор на основе селенида кадмия или сульфида кадмия, а излучателем — светодиод или миниатюрная лампами накаливания. Исторически, также выпускались РО с неоновыми лампами. В РО с закрытым оптическим каналом излучатель и приёмник света прочно склеены друг с другом прозрачным клеем и помещены в оптически непрозрачный корпус. В РО с открытым каналом излучатель и приёмник монтируются на общем основании, а оптический канал замыкается через внешнюю среду.

Функционально, РО представляет собой электрическое сопротивление, управляемое током, протекающим через излучатель. В отсутствии тока через излучатель сопротивление фоторезистора постоянному току составляет от единиц МОм до сотен ГОм. При облучении приёмника светом излучателя проводимость фоторезистора растёт пропорционально освещённости его поверхности, которая в свою очередь пропорциональна силе света излучателя. Если на выводы фоторезистора подано напряжение от внешнего источника питания, то ток через фоторезистор также пропорционален силе света излучателя. В отличие от фотодиодов и фототранзисторов, фоторезисторы способны управлять линейными цепями и постоянного, и переменного тока, при этом допустимые напряжения на фоторезисторе могут достигать сотен В. Коэффициент нелинейных искажений выходного тока при малых напряжениях не превышает 0,1 %.

РО — исторически первый, и самый медленный тип оптопары: задержка переключения лучших образцов составляет порядка 1 мс, а для РО на лампах накаливания характерны задержки в сотни мс. Инерционность ламп накаливания позволяет использовать РО в качестве простого детектора среднеквадратического значения тока промышленной частоты. Паразитная ёмкость фоторезистора ограничивает частотный диапазон вторичной цепи звуковыми и ультразвуковыми частотами. Кадмиевые фоторезисторы имеют ярко выраженный эффект памяти: сопротивление фоторезистора зависит не только от текущего значения освещённости, но и от накопленной в прошлом «световой истории». Адаптация к текущему значению освещённости длится часами, у высокочувствительных приборов — неделями. При высоких температурах фоторезисторы быстро и необратимо стареют, а при низких температурах буквально «замерзают» — резко возрастает задержка отклика. Поэтому ещё в 1970-е годы РО были вытеснены с рынка быстродействующими диодными и транзисторными оптопарами. Благодаря удачному сочетанию гальванической развязки, малых искажений и простоты схемотехнических решений РО продолжают использоваться как регулирующие элементы в студийном звуковом оборудовании, в гитарных усилителях и в аналоговых синтезаторах.

Просмотров: 7460

<<< Полупроводниковый резистор