Digikey elenca gli optoisolatori con diversi tipi di output:
Quali sono le differenze tra queste e in quali circostanze dovrei usare l'una o l'altra?
Risposte:
Fototransistor
Questa è la variante più semplice. Quando c'è un segnale di ingresso, il fototransistor si accende come un normale transistor, cioè crea una connessione a bassa impedenza tra il suo collettore ed emettitore (fino a un certo limite di corrente).
Tuttavia, un fotoaccoppiatore a transistor non amplifica i segnali tanto quanto un transistor normale. Tipicamente, il rapporto tra la corrente di uscita e la corrente di ingresso LED (CTR = rapporto di trasferimento corrente) è di circa il 100%, cioè non c'è alcuna amplificazione.
I fototransistor hanno una grande giunzione base-collettore (per essere in grado di catturare molta luce), il che implica una grande capacità di base-collettore, che rende gli optoaccoppiatori fototransistor relativamente lenti, soprattutto quando si spegne dalla saturazione.
Gli fotoaccoppiatori a fototransistor sono i più economici, quindi vengono utilizzati a meno che non sia necessario un altro tipo.
Fototransistor con base
Su accoppiatori ottici con un pin di base, è possibile collegare la base all'emettitore attraverso un resistore di grandi dimensioni (in genere 1 MΩ). Ciò consente alle cariche nella base di essere rimosse più velocemente quando il transistor deve essere spento, ovvero lo spegnimento avviene un po 'più velocemente. (Inoltre, l'accensione è ritardata di un po '.)
Sarebbe possibile iniettare feedback nel pin di base per accelerare la commutazione, ma questo è difficile da fare in pratica a causa delle grandi variazioni di fabbricazione che si traducono in specifiche CTR molto allentate.
Quando il pin di base non viene utilizzato, potrebbe raccogliere rumore (a seconda dell'ambiente).
Darlington
Questo è essenzialmente un fototransistor con molta amplificazione extra. I fotoaccoppiatori Darlington tipici hanno un CTR minimo di diverse centinaia di percento.
Gli accoppiatori ottici Darlington funzionano con correnti di ingresso molto ridotte, ma amplificano anche il rumore e avere due transistor saturi rende il tempo necessario per spegnersi anche più grande di un singolo transistor.
Darlington con base
Vedi fototransistor con base.
Optoaccoppiatori
fotovoltaici fotovoltaici non commutano una corrente tra i loro pin di uscita, ma usano solo molti fotodiodi per generare una corrente. Non esiste un transistor per l'amplificazione, quindi questa corrente è molto piccola.
Gli accoppiatori ottici fotovoltaici sono in genere utilizzati per caricare il gate di un FET.
Photo FET
Questo è un fotoaccoppiatore fotovoltaico con FET integrati. Due FET consentono di commutare la corrente alternata tra i pin di uscita.
Fototria / SCR
Permette di commutare direttamente una corrente AC. In genere consente meno corrente rispetto a un FET fotografico, ma è più economico.
(Un modo comune per commutare un grande carico AC è usare un piccolo fototriac per commutare un grande triac.)
accoppiatori
ottici linearizzati Gli accoppiatori ottici hanno grandi variazioni CTR dovute a deviazioni di fabbricazione.
Gli accoppiatori ottici lineari non hanno specifiche molto più rigorose, ma hanno due fotodiodi simili che generano due correnti di uscita simili. Uno di questi può essere utilizzato per costruire un circuito di retroazione per controllare il segnale di ingresso per ottenere il comportamento lineare desiderato.
Tuttavia, in pratica, il meccanismo più ampiamente utilizzato per trasferire un segnale analogico non è attraverso un fotoaccoppiatore lineare ma con un segnale PWM.
fotoaccoppiatori digitali / ad alta velocità
Spesso non è necessario il comportamento lineare dei fototransistor. Gli accoppiatori ottici digitali utilizzano componenti più integrati (ad es. Fotodiodi separati, amplificatori non lineari e / o trigger di Schmitt) per consentire una commutazione più rapida.