Оптрон

прибор, состоящий из излучателя света и фотоприёмника, связанных друг с другом оптически и помещенных в общем корпусе. Иногда О. называют также пару «излучатель-фотоприёмник» с любыми видами оптической и электрической связи между ними. О. используют для связи отдельных частей радиоэлектронных устройств (главным образом вычислительной и измерительной техники и автоматики), при которой одновременно обеспечивается электрическая развязка между ними (как в трансформаторе), а также для бесконтактного управления электрическими цепями (аналогично реле). Разработка О. началась в 60-е гг. 20 в.

В излучателе О. входной электрический сигнал преобразуется в световой и передаётся по оптическому каналу в фотоприёмник, где он вновь преобразуется в электрический (рис.). Излучателем обычно служит полупроводниковый Светоизлучающий диод, промежуточной средой оптического канала — оптической клеи, стёкла, волоконные Световоды, воздух, фотоприёмником — Фотодиод,Фоторезистор,Фототранзистор,Фототиристори др. Тип фотоприёмника определяет выходные характеристики О. К выходу О. подключают усилители и преобразователи сигналов фотоприёмника, обычно в интегральном исполнении. Такое устройство в целом называется оптронной интегральной схемой. Основные свойства О.: практически полная электрическая развязка входных и выходных цепей, высокая электрическая прочность (10⁴—10⁵ в), однонаправленность потока информации, отсутствие обратной реакции приёмника на излучатель, широкая полоса пропускания (начиная от постоянного тока), большой срок службы, малые габариты и масса. См. также Оптоэлектроника.

Лит.: Свечников С, В., Элементы оптоэлектроники, М., 1971.

Ю. Р. Носов.

Электрические схемы и выходные характеристики оптронов с фоторезистором (а), фотодиодом (б) и фототиристором (в): 1 — полупроводниковый светоизлучающий диод; 2 — фоторезистор; 3 — фотодиод; 4 — фототиристор; U и I — напряжение и ток в выходной цепи оптрона. Пунктирные кривые соответствуют отсутствию тока во входной цепи оптрона, сплошные — двум разным значениям входных токов.

ОПТРОН - прибор, состоящий из излучателя света (обычно светоизлучающего диода) и фотоприемника (фотодиода, фоторезистора, фототранзистора и т. д.), между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В оптроне осуществляется прямое и обратное электрооптическое преобразование. Используются для электрической развязки отдельных частей радиоэлектронных устройств (главным образом в вычислительной и измерительной технике и автоматике).

PCP

optoelectronic couple, optical [opto\] coupler, optical isolator, optically coupled isolator, LED-coupled solid-state relay

ОПТРОН

- оптоэлектронный прибор, <состоящий из оптич. излучателя и фотоприёмника, объединённых один с другимоптич. и электрич. связями и помещённых в общем корпусе. Физ. основу работыО. составляют процессы преобразования электрич. сигналов в оптические (визлучателе), оптич. сигналов в электрические (в фотоприёмнике), а такжепередачи этих сигналов по оптич. каналам и электрич. цепям. Излучателемв О. обычно служит излучающий светодиод (напр., на основе AlGaAsили GaAsP), фотоприёмником - фотодиод, фототранзистор, фототиристор (преим. <кремниевые), фоторезистор (напр., на основе CdS), материалом оптич. канала- прозрачные полимеры, стёкла, волоконные световоды, воздух. В цепи электрич. <связи могут дополнительно включаться микроэлектронные блоки, такие, какусилители, пороговые схемы, источники питания. Наиб. перспективны монолитныеО., в к-рых излучатель и фотоприёмник реализованы в едином интегриров. <устройстве (напр., методами интегральной оптики).

Типы связей между излучателем и фотоприёмникомопределяют функциональные возможности О. При наличии только прямой электрич. <связи О. представляет собой прибор с оптич. входом и выходом (рис., а),обеспечивающий преобразование излучения (напр., инфракрасного в видимое, <некогерентного в когерентное и т. п.). При наличии только прямой оптич. <связи О. - прибор с электрич. входом и выходом (рис., б), играющийроль элемента гальванич. развязки. Регенеративный О. (рис., в),в к-ром усиленный сигнал с выхода подаётся на вход и к-рый способен выполнятьф-ции усилителя, генератора, переключателя как электрич., так и оптич. <сигналов, может быть реализован с помощью прямой электрич. и положительнойобратной оптич. связи. О. с открытым (рис., г) или управляемым (рис., д )оптич. каналом связи используется как датчик, позволяющий осуществлятьсчёт предметов, контроль качества их поверхности, измерение электрич. имагн. полей, скорости вращения, давления, ускорения, вибрации.

Электрические и оптические связи в оптронах:1- излучатель; 2 - фотоприёмник; 3 - микроэлектронныйблок; 4 - отражатель; 5 - управляемая оптическая среда.

Наибольшее промышленное распространениеполучили О. с прямой оптич. связью (рис., б), называемые также оптопарами;для них характерны практически полная гальванич. развязка входа и выхода, <высокая электрич. прочность, однонаправленность потока информации по оптич. <каналу, отсутствие обратного воздействия фотоприёмника на излучатель, широкаяполоса пропускания, большой срок службы, малые габариты и масса. Осн. параметрыО.: коэф. передачи тока из входной цепи в выходную (~1 - 10% и 50 - 5000%)при использовании фотодиода и фототранзистора соответственно; время задержкисигнала (30 - 100 нс и 1 - 10 мкс для упомянутых фотоприёмников); напряжениеизоляции (типично 1 - 3 кВ). К выходу О. подключают усилители и преобразователифотосигналов, обычно в интегральном исполнении (либо эти схемы изготовляютна одном кристалле с фотодиодом - оптоэлектронная микросхема).

О. с прямой оптич. связью нашли применениев вычислит. технике, приборостроении, автоматике, электротехнике, связив качестве элементов электрич. развязки (аналоги импульсных трансформаторов)и бесконтактного управления (аналоги реле).

Лит.: Носов Ю. Р., Сидоров А. С.,Оптроны и их применение, М., 1981.

Ю. Р. Носов.

оптро́н

прибор, состоящий из излучателя света (обычно светоизлучающего диода) и фотоприёмника (фотодиода, фоторезистора, фототранзистора и т. д.), между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В оптроне осуществляется прямое и обратное электрооптическое преобразование. Используются для электрической развязки отдельных частей радиоэлектронных устройств (главным образом в вычислительной и измерительной технике и автоматике).

* * *

ОПТРО́Н, прибор, состоящий из излучателя света (обычно светоизлучающего диода) и фотоприемника (фотодиода, фоторезистора, фототранзистора и т. д.), между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В оптроне осуществляется прямое и обратное электрооптическое преобразование. Используются для электрической развязки отдельных частей радиоэлектронных устройств (главным образом в вычислительной и измерительной технике и автоматике).

. оптопара, - прибор, состоящий из излучателя света и фотоприёмника, связанных друг с другом оптически и помещённых в общем корпусе. В О. осуществляется прямое и обратное электрооптич. преобразование. О. используют для связи отд. частей электронных устройств (гл. обр. в вычислит. и измерит. технике и автоматике), чем одновременно обеспечивается электрич. развязка между ними, а также для бесконтактного управления (подобно реле) электрич. цепями. В качестве излучателя обычно применяют светоизлучающий диод, в качестве фотоприёмника - фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и т. п. См. рис.

Электрические схемы и выходные характеристики оптронов с фоторезистором (а) и фотодиодом (б): 1 - полупроводниковый светоизлучающий диод во входной цепи; 2 - фоторезистор; 3 - фотодиод; U и I - напряжение и сила тока в выходной цепи оптрона. Штриховые кривые соответствуют отсутствию тока во входной цепи оптрона, сплошные - двум разным значениям силы тока во входной цепи

ОПТРОН (оптопара) — прибор, состоящий из источника и приёмника света, связанных между собой оптически и помещённых в общем корпусе. В качестве излучателя обычно используют полупроводниковый диод (светодиод), в качестве фотоприёмника — фотодиод, фоторезистор и др. О. осуществляет усиление и преобразование электрических и оптических сигналов, бесконтактное переключение и управление электрическими цепями (подобно реле), модуляцию (см.), электрическую развязку между частями радиоэлектронных устройств (подобно трансформатору).