"ఆప్టికల్ ఉద్గారిణి - ఆప్టికల్ రిసీవర్" జత చాలా కాలంగా ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్లో ఉపయోగించబడింది. రిసీవర్ మరియు ట్రాన్స్మిటర్ ఒకే హౌసింగ్లో ఉండి వాటి మధ్య ఆప్టికల్ లింక్ ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్ కాంపోనెంట్ను ఆప్టోకప్లర్ లేదా ఆప్టోకప్లర్ అంటారు.
విషయము
ఆప్టోకప్లర్ పరికరం
ఆప్టోకప్లర్లో ఆప్టికల్ ట్రాన్స్మిటర్ (ఎమిటర్), ఆప్టికల్ ఛానల్ మరియు ఆప్టికల్ సిగ్నల్ రిసీవర్ ఉంటాయి. ఫోటోట్రాన్స్మిటర్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ను ఆప్టికల్గా మారుస్తుంది. చాలా సందర్భాలలో ట్రాన్స్మిటర్ LED (మునుపటి నమూనాలు ప్రకాశించే లేదా నియాన్ లైట్ బల్బులను ఉపయోగించాయి). LED ల ఉపయోగం సూత్రప్రాయంగా లేదు, కానీ అవి మరింత మన్నికైనవి మరియు నమ్మదగినవి.
ఆప్టికల్ సిగ్నల్ రిసీవర్కు ఆప్టికల్ ఛానెల్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఛానెల్ మూసివేయబడింది - ట్రాన్స్మిటర్ ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి ఆప్టోకప్లర్ యొక్క శరీరానికి మించి వెళ్లనప్పుడు. అప్పుడు రిసీవర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిటర్ ఇన్పుట్ వద్ద సిగ్నల్తో సమకాలీకరించబడుతుంది.ఇటువంటి ఛానెల్లు గాలి లేదా ప్రత్యేక ఆప్టికల్ సమ్మేళనంతో నిండి ఉంటాయి. "పొడవైన" ఆప్టోకప్లర్లు కూడా ఉన్నాయి, దీనిలో ఛానెల్ ఉంది ఆప్టికల్ ఫైబర్.
ఉత్పత్తి చేయబడిన రేడియేషన్, రిసీవర్ను చేరుకోవడానికి ముందు, గృహాన్ని విడిచిపెట్టే విధంగా ఆప్టోకప్లర్ రూపొందించబడితే, అటువంటి ఛానెల్ని ఓపెన్ అంటారు. దానితో, మీరు కాంతి పుంజం యొక్క మార్గంలో తలెత్తే అడ్డంకులను నమోదు చేసుకోవచ్చు.
ఫోటోడెటెక్టర్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క విలోమ మార్పిడిని ఎలక్ట్రికల్ ఒకటిగా చేస్తుంది. అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే రిసీవర్లు:
- ఫోటోడియోడ్లు. సాధారణంగా డిజిటల్ కమ్యూనికేషన్ లైన్లలో ఉపయోగిస్తారు. వారి వంశం చిన్నది.
- ఫోటోరెసిస్టర్లు. వారి లక్షణం రిసీవర్ యొక్క రెండు-మార్గం వాహకత. రెసిస్టర్ ద్వారా కరెంట్ ఏ దిశలోనైనా వెళ్ళవచ్చు.
- ఫోటోట్రాన్సిస్టర్లు. అటువంటి పరికరాల యొక్క లక్షణం ఆప్టోట్రాన్స్మిటర్ ద్వారా మరియు అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ ద్వారా ట్రాన్సిస్టర్ కరెంట్ను నియంత్రించగల సామర్థ్యం. సరళ మరియు డిజిటల్ మోడ్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక ప్రత్యేక రకం ఆప్టోకప్లర్లు - సమాంతర-వ్యతిరేక ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లతో. ఇటువంటి పరికరాలు అంటారు ఘన స్థితి రిలేలు.
- ఫోటోథైరిస్టర్లు. ఇటువంటి ఆప్టోకప్లర్లు అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ల యొక్క పెరిగిన శక్తి మరియు వాటి మారే వేగంతో విభిన్నంగా ఉంటాయి; పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క అంశాలను నియంత్రించడంలో ఇటువంటి పరికరాలు సౌకర్యవంతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఈ పరికరాలు సాలిడ్ స్టేట్ రిలేలుగా కూడా వర్గీకరించబడ్డాయి.
ఆప్టోకప్లర్ మైక్రోసర్క్యూట్లు విస్తృతంగా వ్యాపించాయి - ఒక ప్యాకేజీలో పట్టీతో ఆప్టోకప్లర్ల సమావేశాలు. ఇటువంటి ఆప్టోకప్లర్లు మారే పరికరాలు మరియు ఇతర ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు
ఆప్టికల్ పరికరాలలో గుర్తించబడిన మొదటి ప్రయోజనం యాంత్రిక భాగాలు లేకపోవడం.దీని అర్థం ఆపరేషన్ సమయంలో ఎలక్ట్రోమెకానికల్ రిలేలలో వలె ఘర్షణ, దుస్తులు, పరిచయాల స్పార్కింగ్ లేదు. సిగ్నల్స్ (ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, మొదలైనవి) యొక్క గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ కోసం ఇతర పరికరాల వలె కాకుండా, ఆప్టోకప్లర్లు డైరెక్ట్ కరెంట్తో సహా చాలా తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేయగలవు.
అదనంగా, ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్ యొక్క ప్రయోజనం ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య చాలా తక్కువ కెపాసిటివ్ మరియు ఇండక్టివ్ కలపడం. దీని కారణంగా, ప్రేరణ మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యం యొక్క ప్రసార సంభావ్యత తగ్గుతుంది. ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య మెకానికల్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ కనెక్షన్ లేకపోవడం కాంటాక్ట్లెస్ కంట్రోల్ మరియు స్విచింగ్ సర్క్యూట్ల సృష్టికి వివిధ రకాల సాంకేతిక పరిష్కారాల అవకాశాన్ని అందిస్తుంది.
ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ కోసం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ పరంగా నిజమైన డిజైన్లలో పరిమితి ఉన్నప్పటికీ, సిద్ధాంతంలో ఈ లక్షణాలను పెంచడానికి ఎటువంటి ప్రాథమిక అడ్డంకులు లేవు. ఇది దాదాపు ఏదైనా పని కోసం ఆప్టోకప్లర్లను సృష్టించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క ప్రతికూలతలు వన్-వే సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ను కలిగి ఉంటాయి - ఫోటోడెటెక్టర్ నుండి ట్రాన్స్మిటర్కు తిరిగి ఆప్టికల్ సిగ్నల్ను ప్రసారం చేయడం అసాధ్యం. ఇది ట్రాన్స్మిటర్ సిగ్నల్కు స్వీకరించే సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిస్పందన ప్రకారం అభిప్రాయాన్ని నిర్వహించడం కష్టతరం చేస్తుంది.
స్వీకరించే భాగం యొక్క ప్రతిచర్య ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క రేడియేషన్ను మార్చడం ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, ఛానెల్ యొక్క స్థితిని ప్రభావితం చేయడం ద్వారా కూడా ప్రభావితమవుతుంది (మూడవ పక్ష వస్తువుల రూపాన్ని, ఛానల్ మాధ్యమం యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాలను మార్చడం మొదలైనవి). ఇటువంటి ప్రభావం విద్యుత్ రహిత స్వభావం కూడా కావచ్చు. ఇది ఆప్టోకప్లర్లను ఉపయోగించే అవకాశాలను విస్తరిస్తుంది. మరియు బాహ్య విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలకు సున్నితత్వం అధిక శబ్దం రోగనిరోధక శక్తితో డేటా ట్రాన్స్మిషన్ ఛానెల్లను సృష్టించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత డబుల్ సిగ్నల్ మార్పిడి సమయంలో సిగ్నల్ నష్టాలతో సంబంధం ఉన్న తక్కువ శక్తి సామర్థ్యం. అధిక అంతర్గత శబ్ద స్థాయి కూడా ఒక ప్రతికూలత. ఇది ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు బలహీనమైన సంకేతాలతో పని చేయాల్సిన అవసరం ఉన్న వారి అప్లికేషన్ యొక్క పరిధిని పరిమితం చేస్తుంది.
ఆప్టోకప్లర్లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, వారి పారామితులపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి - ఇది ముఖ్యమైనది. అదనంగా, ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క ప్రతికూలతలు ఆపరేషన్ సమయంలో మూలకాల యొక్క గుర్తించదగిన క్షీణత మరియు ఒక ప్యాకేజీలో వివిధ సెమీకండక్టర్ పదార్థాల ఉపయోగంతో సంబంధం ఉన్న ఉత్పత్తిలో సాంకేతికత యొక్క నిర్దిష్ట లేకపోవడం.
ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క లక్షణాలు
ఆప్టోకప్లర్ పారామితులు రెండు వర్గాలలోకి వస్తాయి:
- సిగ్నల్ ప్రసారం చేయడానికి పరికరం యొక్క లక్షణాలను వర్గీకరించడం;
- ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య డీకప్లింగ్ను వర్ణిస్తుంది.
మొదటి వర్గం ప్రస్తుత బదిలీ గుణకం. ఇది LED యొక్క ఉద్గారత, రిసీవర్ యొక్క సున్నితత్వం మరియు ఆప్టికల్ ఛానల్ యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ గుణకం ఇన్పుట్ కరెంట్కు అవుట్పుట్ కరెంట్ యొక్క నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది మరియు చాలా రకాల ఆప్టోకప్లర్లకు 0.005 ... 0.2. ట్రాన్సిస్టర్ మూలకాల కోసం, బదిలీ గుణకం 1కి చేరుకోవచ్చు.
మేము ఆప్టోకప్లర్ను నాలుగు-పోల్గా పరిగణించినట్లయితే, దాని ఇన్పుట్ లక్షణం పూర్తిగా ఆప్టో-ఎమిటర్ (LED) యొక్క CVC ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు అవుట్పుట్ - రిసీవర్ యొక్క లక్షణం ద్వారా. పాస్-త్రూ లక్షణం సాధారణంగా నాన్-లీనియర్, కానీ కొన్ని రకాల ఆప్టోకప్లర్లు లీనియర్ విభాగాలను కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి, డయోడ్ ఆప్టోకప్లర్ యొక్క CVC యొక్క ఒక భాగం మంచి సరళతను కలిగి ఉంది, కానీ ఈ విభాగం చాలా పెద్దది కాదు.
రెసిస్టర్ మూలకాలు కాంతి నిరోధకతకు చీకటి నిరోధకత (సున్నాకి సమానమైన ఇన్పుట్ కరెంట్తో) నిష్పత్తి ద్వారా కూడా మూల్యాంకనం చేయబడతాయి. థైరిస్టర్ ఆప్టోకప్లర్స్ కోసం, ఒక ముఖ్యమైన లక్షణం ఓపెన్ స్టేట్లో కనిష్ట హోల్డింగ్ కరెంట్. ఆప్టోకప్లర్ యొక్క ముఖ్యమైన పారామితులు కూడా అత్యధిక ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటాయి.
గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ యొక్క నాణ్యత దీని ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది:
- ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్కు గరిష్ట వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది;
- ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య గరిష్ట వోల్టేజ్;
- ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య ఇన్సులేషన్ నిరోధకత;
- ప్రకరణ సామర్థ్యం.
ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య కెపాసిటెన్స్ ద్వారా ఆప్టికల్ ఛానెల్ను దాటవేస్తూ ఇన్పుట్ నుండి అవుట్పుట్కు లీక్ అయ్యే ఎలక్ట్రికల్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ సామర్థ్యాన్ని చివరి పరామితి వర్ణిస్తుంది.
ఇన్పుట్ సర్క్యూట్ యొక్క సామర్థ్యాలను నిర్ణయించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే పారామితులు ఉన్నాయి:
- ఇన్పుట్ టెర్మినల్స్కు వర్తించే అత్యధిక వోల్టేజ్;
- LED తట్టుకోగల గరిష్ట కరెంట్;
- రేటెడ్ కరెంట్ వద్ద LED అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్;
- రివర్స్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ - LED తట్టుకోగల రివర్స్ పోలారిటీ వోల్టేజ్.
అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ కోసం, ఈ లక్షణాలు గరిష్టంగా అనుమతించదగిన అవుట్పుట్ కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్, అలాగే జీరో ఇన్పుట్ కరెంట్ వద్ద లీకేజ్ కరెంట్గా ఉంటాయి.
ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క పరిధి
కొన్ని కారణాల వల్ల (విద్యుత్ భద్రత, మొదలైనవి), సిగ్నల్ మూలం మరియు స్వీకరించే వైపు మధ్య డీకప్లింగ్ అవసరం అయినప్పుడు క్లోజ్డ్ ఛానెల్తో ఆప్టోకప్లర్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, ఫీడ్బ్యాక్ లూప్లలో విద్యుత్ సరఫరాలను మార్చడం - సిగ్నల్ PSU అవుట్పుట్ నుండి తీసుకోబడింది, రేడియేటింగ్ ఎలిమెంట్కు అందించబడుతుంది, దీని ప్రకాశం వోల్టేజ్ స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.అవుట్పుట్ వోల్టేజ్పై ఆధారపడి సిగ్నల్ రిసీవర్ నుండి తీసుకోబడుతుంది మరియు PWM కంట్రోలర్కు అందించబడుతుంది.
రెండు ఆప్టోకప్లర్లతో కంప్యూటర్ విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ యొక్క భాగం చిత్రంలో చూపబడింది. టాప్ ఆప్టోకప్లర్ IC2 వోల్టేజీని స్థిరీకరించే అభిప్రాయాన్ని సృష్టిస్తుంది. దిగువ IC3 వివిక్త మోడ్లో పనిచేస్తుంది మరియు స్టాండ్బై వోల్టేజ్ ఉన్నప్పుడు PWM చిప్కి శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది.
కొన్ని ప్రామాణిక విద్యుత్ ఇంటర్ఫేస్ల ద్వారా సోర్స్ మరియు రిసీవర్ మధ్య గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ కూడా అవసరం.
ఏదైనా వస్తువులను (ప్రింటర్లో కాగితం ఉనికి), పరిమితి స్విచ్లు, కౌంటర్లు (కన్వేయర్లోని వస్తువులు, మౌస్ మానిప్యులేటర్లలో గేర్ పళ్ల సంఖ్య) మొదలైన వాటిని గుర్తించడానికి సెన్సార్లను రూపొందించడానికి ఓపెన్ ఛానెల్తో ఉన్న పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి.
సాలిడ్ స్టేట్ రిలేలు సంప్రదాయ రిలేల వలె ఒకే స్థలంలో ఉపయోగించబడతాయి - సంకేతాలను మార్చడానికి. కానీ ఓపెన్ స్టేట్లో ఛానెల్ యొక్క అధిక ప్రతిఘటనతో వారి ప్రచారం అడ్డుకుంటుంది. అవి పవర్ సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రానిక్స్ (శక్తివంతమైన ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ లేదా IGBT ట్రాన్సిస్టర్లు) మూలకాల కోసం డ్రైవర్లుగా కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
ఆప్టోకప్లర్ అర్ధ శతాబ్దం క్రితం అభివృద్ధి చేయబడింది, అయితే LED లు సరసమైన మరియు చవకైన తర్వాత దాని విస్తృత ఉపయోగం ప్రారంభమైంది. ఇప్పుడు ఆప్టోకప్లర్స్ యొక్క అన్ని కొత్త నమూనాలు అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి (చాలా భాగం, వాటి ఆధారంగా మైక్రో సర్క్యూట్లు), మరియు వారి పరిధి మాత్రమే విస్తరిస్తోంది.
ఇలాంటి కథనాలు:
