Optron

Optron ehk optopaar on pooljuhtseadis, mis koosneb ühisesse kesta paigutatud kiirguselemendist, mida nimetatakse kiirguriks, ja kiirgustundlikust elemendist, mida nimetatakse vastuvõtjaks. Need elemendid on sidestatud ainult valguskiire abil ja seda nimetatakse optiliseks sidestuseks.

Optron

Optroni tingmärk

Mitmesugused optronid

Optroneid kasutatakse siis, kui on vaja vältida elektrilist sidestust. Näiteks kasutatakse neid signaalide edastamiseks galvaaniliselt sidestamata sõlmedega raadioelektroonikaseadmetes ja elektriahelate kontaktivabaks kommuteerimiseks.

Kiirguriks on tavaliselt infrapunases piirkonnas töötav valgusdiood. Vastuvõtjaks on tavaliselt fotodiood, fototransistor, türistor või takisti. Vastavalt sellele on olemas dioodoptronid, transistoroptronid, türistoroptronid ja takistioptronid.

Kiirguri ja vastuvõtja sidestus

Kiirgur ja vastuvõtja on sidestatud optilise keskkonnaga, mis peab olema piisavalt hea isolaator, et vältida läbilööki kiirguri ja vastuvõtja eri potentsiaalide korral. Peegeldumiskadude vähendamiseks on soovitatav, et optiline keskkond oleks sama murdumisnäitajaga kui valgusdiood.

Optroni omadused

Optroni kiirgur ja vastuvõtja peavad olema teineteisest isoleeritud. Nendevaheline lubatav pinge on optroni oluline omadus, millest sõltub tema kasutatavus.

Optroni teine oluline omadus on vooluülekandetegur, mis on väljund- ja sisendvoolu suhe. Dioodoptronil on see 1% kandis, transistoroptronil 30...100%, liittransistoriga vastuvõtjal aga veelgi suurem.

Optroni kolmas oluline omadus on maksimaalne töösagedus või rakendumiskiirus, mis on parim dioodoptronil, ulatudes gigahertsideni, transistoroptroneil on see tunduvalt väiksem. Türistoroptroneil, mida kasutatakse lülitusseadiste juhtimiseks, on lülitamiskiirus 1–50 μs. Kõige aeglasemad on aga takistioptronid, mille toimekiirus on vaid 0,01–1 s.

Mõnel kasutusalal on oluline sisend- ja väljundsignaali lineaarne seos. Sellest seisukohast on parimad takistioptronid. Kui valida sobiv tööpiirkond, on küllalt lineaarsed ka diood- ja transistoroptronid. Türistoroptronitel lineaarsus puudub, kuna nad on ette nähtud kasutamiseks vaid lülitusseadmetes.

Ajalugu

Optilise sidestuse tähtsust tahke kiirguri ja pooljuhist vastuvõtja vahel elektrilise isolatsiooni saavutamiseks tunnustati USA-s 1963 välja antud patendiga. Takistioptron leiutati 1968. Need on optronitest kõige aeglasemad, kuid kõige lineaarsemad ning audio- ja muusikatööstuses on nad tänapäevani säilitanud nišituru. Valgusdioodide tehnoloogia väljatöötamine aastatel 1968–1970 põhjustas buumi optoelektroonikas ja 1970. aastate lõpuks olid välja töötatud kõik tänapäeval teada olevad optroniliigid.

Optronite turust moodustavad enamuse bipolaarsed ränitransistoroptronid. Neil on keskmine andmeedastuskiirus, mis on piisav näiteks elektroentsefalograafias kasutamiseks.

Vaata ka

• Optopaartajur