|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Оптроны и их применение |
Забавная пачка денег "100 долларов". 
Фонарь желаний бумажный, оранжевый. СОДЕРЖАНИЕ: 1. Введение. 2 2. Основные определения. 2 3. Отличительные особенности оптронов. 2 4. Обобщенная структурная схема. 3 5. Применение. 4 6. История. 5 7. Физические основы оптронной техники. 6 8. Элементная база и устройство оптронов. 6 9. Физика преобразования энергии в диодном оптроне. 7 10. Параметры и характеристики оптопар и оптоэлектронных интегральных микросхем. 13 11. Классификация параметров изделий оптронной техники. 13 12. Диодные оптопары. 14 13. Транзисторные и тиристорные оптопары. 15 14. Резисторные оптопары. 15 15. Дифференциальные оптопары. 15 16. Оптоэлектронные микросхемы. 16 17. Сферы применения оптронов и оптронных микросхем. 16 18. Передача информации. 17 19. Получение и отображение информации. 18 20. Контроль электрических процесов. 18 21. Замена электромеханических изделий. 19 22. Энергетические функции. 19 23. Литература. 19 1. ВВЕДЕНИЕ1.1 Основные определения. Оптронами называют такие оптоэлектронные приборы, в которых имеются источник и приемник излучения (светоизлучатель и фотоприемник) с тем или иным видом оптической и электрической связи между ними, конструктивно связанные друг с другом . Принцип действия оптронов любого вида основан на следующем. В излучателе энергия электрического сигнала преобразуется в световую, в фотоприемнике, наоборот, световой сигнал вызывает электрический отклик. Практически распространение получили лишь оптроны, у которых имеется прямая оптическая связь от излучателя к фотоприемнику и, как правило, исключены все виды электрической связи между этими элементами. По степени сложности структурной схемы среди изделий оптронной техники выделяют две группы приборов. Оптопара (говорят также “элементарный оптрон”) представляет собой оптоэлектронный полупроводниковый прибор, состоящий из излучающего и фотоприемного элементов, между которыми имеется оптическая связь, обеспечивающая электрическую изоляцию между входом и выходом. Оптоэлектронная интегральная микросхема представляет собой микросхему, состоящую из одной или нескольких оптопар и электрически соединенных с ними одного или нескольких согласующих или усилительных устройств. Таким образом в электронной цепи такой прибор выполняет функцию элемента связи, в котором в то же время осуществлена электрическая (гальваническая) развязка входа и выхода.1.2 Отличительные особенности оптронов. Достоинства этих приборов базируются на общем оптоэлектронном принципе использования электрически нейтральных фотонов для переноса информации. Основные из них следующие: - возможность обеспечения идеальной электрической (гальванической);развязки между входом и выходом; для оптронов не существует каких-либо принципиальных физических или конструктивных ограничений по достижению сколь угодно высоких напряжений и сопротивлений развязки и сколь угодно малой проходной емкости; - возможность реализации бесконтактного оптического управления электронными объектами и обусловленные этим разнообразие и гибкость конструкторских решений управляющих цепей; - однонаправленность распространения информации по оптическому каналу, отсутствие обратной реакции приемника на излучатель; - широкая частотная полоса пропускания оптрона, отсутствие ограничения со стороны низких частот (что свойственно импульсным трансформаторам); возможность передачи по оптронной цепи как импульсного сигнала, так и постоянной составляющей; - возможность управления выходным сигналом оптрона путем воздействия (в том числе и неэлектрического) на материал оптического канала и вытекающая отсюда возможность создания разнообразных датчиков, а также разнообразных приборов для передачи информации; - возможность создания функциональных микроэлектронных устройств с фотоприемниками, характеристики которых при освещении изменяются по сложному заданному закону; - невосприимчивость оптических каналов связи к воздействию электромагнитных полей, что в случае “длинных” оптронов (с протяженным волоконно-оптическим световодом между излучателем и приемником) обусловливает их защищенность от помех и утечки информации, а также исключает взаимные наводки ; - физическая и конструктивно-технологическая совместимость с другими полупроводниковыми и микроэлектронными приборами.
Оптронам присущи и определенные недостатки: - значительная потребляемая мощность, обусловленная необходимостью двойного преобразования энергии (электричество - свет - электричество) и невысокими КПД этих переходов; - повышенная чувствительность параметров и характеристик к воздействию повышенной температуры и проникающей ядерной радиации; - более или менее заметная временная деградация (ухудшение) параметров; -относительно высокий уровень собственных шумов, обусловленный , как и два предыдущих недостатка, особенностями физики светодиодов; - сложность реализации обратных связей, вызванная электрической разобщенностью входной и выходной цепей; - конструктивно-технологическое несовершенство, связанное с использованием гибридной непланарной технологии, (с необходимостью объединения в одном приборе нескольких - отдельных кристаллов из различных полупроводников, располагаемых в разных плоскостях). Перечисленные недостатки оптронов по мере совершенствования материалов, технологии, схемотехники частично устраняются, но тем не менее еще длительное время будут носить достаточно принципиальный характер. Однако их достоинства столь высоки, что обеспечивают уверенную внеконкурентность оптронов среди других приборов микроэлектроники. 1. 1.3 Обобщенная структурная схема (рис. 1.1). Рис 1.1. Обобщенная структурная схема оптрона. Как элемент связи оптрон характеризуется коэффициентом передачи Кi , определяемым отношением выходного и входного сигналов, и максимальной скоростью передачи информации F. Практически вместо F измеряют длительности нарастания и спада передаваемых импульсов нар(сп) или граничную частоту. Возможности оптрона как элемента гальванической развязки характеризуются максимальным напряжением и сопротивлением развязки Uразв и Rразв и проходной емкостью Cразв. В структурой схеме рис. 1.1 входное устройство служит для оптимизации рабочего режима излучателя (например, смещения светодиода на линейный участок ватт-амперной характеристики) и преобразования (усиления) внешнего сигнала. Входной блок должен обладать высоким КПД преобразования, высоким быстродействием, широким динамическим диапазоном допустимых входных токов (для линейных систем), малым значением “порогового” входного тока, при котором обеспечивается надежная передача информации по цепи. Назначение оптической среды - передача энергии оптического сигнала от излучателя к фотоприемнику, а также во многих случаях обеспечение механической целостности конструкции. Принципиальная возможность управления оптическими свойствами среды, например с помощью использования электрооптических или магнитооптических эффектов, отражена введением в схему устройства управления, В этом случае мы получаем оптрон с управляемым оптическим каналом, функционально отличающийся от “обычного” оптрона: изменение выходного сигнала может осуществляться как по входу, так и по цепи управления. В фотоприемнике происходит “восстановление” информационного сигнала из оптического в электрический; при этом стремятся иметь высокую чувствительность и высокое быстродействие. Наконец, выходное устройство призвано преобразовать сигнал фотоприемника в стандартную форму, удобную для воздействия на последующие за оптроном каскады.
Практически обязательной функцией выходного устройства является усиление сигнала, так как потери после двойного пpeобразования очень значительны. Нередко функцию усиления выполняет и сам фотоприемник (например, фототранзистор). Общая структурная схема рис. 1.1 реализуется в каждом конкретном приборе лишь частью блоков. В соответствии с этим выделяют три основные группы приборов оптронной техники; ранее названные оптопары (элементарные оптроны), использующие блоки светоизлучатель - оптическая среда - фотоприемник; оптоэлектронные (оптронные) микросхемы (оптопары с добавлением выходного, а иногда и входного устройства); специальные виды оптронов - приборы, функционально и конструктивно существенно отличающиеся от элементарных оптронов и оптоэлектронных ИС Реальный оптрон может быть устроен и сложнее, чем схема на рис. 1.1; каждый из указанных блоков может включать в себя не один, а несколько одинаковых или подобных друг другу элементов, связанных электрически и оптически, однако это не изменяет существенно основ физики и электроники оптрона.1.4 Применение. В качестве элементов гальванической развязки оптроны применяются: для связи блоков аппаратуры, между которыми имеется значительная разность потенциалов; для защиты входных цепей измерительных устройств от помех и наводок; и т.д. Другая важнейшая область применения оптронов - оптическое, бесконтактное управление сильноточными и высоковольтными цепями. Запуск мощных тиристоров, триаков, симисторов, управление электромеханическими релейными устройствами Специфическую группу управляющих оптронов составляют резисторные оптроны, предназначенные для слаботочных схем коммутации в сложных устройствах визуального отображения информации, выполненных на электролюминесцентных (порошковых) индикаторах, мнемосхемах, экранах. Создание “длинных” оптронов (приборов с протяженным гибким волоконнооптическим световодом) открыло совершенно новое направление применения изделий оптронной техники - связь на коротких расстояниях. Различные оптроны (диодные, резисторные, транзисторные) находят применение и в чисто радиотехнических схемах модуляции, автоматической регулировки усиления и др. Воздействие по оптическому каналу используется здесь для вывода схемы в оптимальный рабочий режим, для бесконтактной перестройки режима и т. п. Возможность изменения свойств оптического канала при различных внешних воздействиях на него позволяет создать целую серию оптронных датчиков: таковы датчики влажности и загазованности, датчика наличия в объеме той или иной жидкости, датчики чистоты обработки поверхности предмета, скорости его перемещения и т. п. Достаточно специфическим является использование оптронов в энергетических целях, т. е. работа диодного оптрона в фотовентильном режиме. В таком режиме фотодиод генерирует электрическую мощность в нагрузку и оптрон до определенной степени подобен маломощному вторичному источнику питания, полностью развязанному от первичной цепи; Создание оптронов с фоторезисторами, свойства которых при освещении меняются по заданному сложному закону, позволяет моделировать математические функции, является шагом на пути создания функциональной оптоэлектроники.
Их хозяйство основано на оседлом земледелии и скотоводстве, дополняемых охотой и рыболовством. Уже применялась бронза (среди основной массы каменных орудий труда), а в X-VII вв до н.э. формируется западное (лужицкая культура) и восточное (чернолесская культура) славянство (праславянство) и затем появляется железо. С выплавки железно й руды, согласно немецко-англо-саксонской антропологии, начинается высшая ступень варварства (которое переходит в цивилизацию с изобретением и применением буквенного письма). Современник первой ступени железного века Плиний оставил запись, свидетельствующую о том, что древние мудрецы вполне поняли двоякую суть "научно-технического прогресса" и цивилизационного процесса: "С помощью железа строят дома, раскалывают камни и совершают еще многие другие дела жизни. Но с помощью того же железа совершаются войны, убийства и грабежи, и не только ручным способом, но даже на расстоянии при помощи летающего оружия, бросаемого метательными машинами, швыряемого человеческой рукой и снабженного оперенными крыльями
1. Разработка основных элементов логистической системы ОАО «БелАЦИ»
2. Инфраструктура рынка и ее основные элементы
3. Основные элементы и функции государства
4. Построенные навечно: основные элементы структуры успешной организации
5. Основные элементы экологической оценки
9. Клавиатура как основной элемент компьютера
10. Разработка основных элементов логистической системы
11. Основные элементы оплаты и стимулирования труда в современных условиях
12. Понятие и основные элементы процесса управления
13. Руководство и его основные элементы
14. Машины и их основные элементы
15. Структура и основные элементы невербального общения
16. Разработка систем релейной защиты и автоматики основных элементов АЭС
Стул детский Ника складной, моющийся (цвет: синий, рисунок: птички). 
Именная кружка с надписью "Александр". 
Коляска-трость Everflo "Simple pink". 17. Внешнеэкономическая политика России и её основные элементы
18. Анализ экономического состояния РУП Приборостроительный завод "Оптрон"
19. Основные экономические элементы и показатели функционирования производственных предприятий (фирм)
20. Инвентаризация - важнейший элемент метода бухгалтерского учета
21. Банковская система России: ее элементы и важнейшие функции
25. Государство - основной структурный элемент политической системы общества
26. Проект тележки электровоза и расчет основных несущих элементов
27. Транспортное обеспечение как важнейший элемент туристкой инфраструктуры
29. Типы и элементы планировочной структуры города
30. Основные звездные характеристики. Рождение звезд
32. Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни
Мозаика, 654 элемента. 
Набор STABILO LeftRight для правшей. 
Циркуль для класса, деревянный. 35. Основные черты географии народного хозяйства Дальнего Востока
36. Основные направления научных исследований в России и за рубежом
37. Мировое хозяйство-основные черты и проблемы развития
41. Основные задачи и сферы государственного регулирования в экономике
43. Основные направления государственного регулирования финансовых отношений в РФ
44. Задачи, основные функции и система ОВД
45. Понятие, основные черты субъектов административной юрисдикции
46. Гражданско-правовая защита чести, достоинства и деловой репутации
Кукла Нэни, в вязаном жакете. 
Стираемая карта "Моя Россия". 
Гель "Meine Liebe" для стирки черных и темных тканей, 800 миллилитров. 49. Формирование советской культуры: основные направления
50. Парламент Великобритании и его основные характеристики. Функции палат
51. Конституционные гарантии основных прав и свобод человека и гражданина в Российской Федерации
52. Конституция - основной закон государства
53. Основные права и свободы Российских граждан
58. Налоговое право как основной институт финансового права
59. Правовое государство. Понятие и основные черты. Правовой статус товарной и фондовой биржи
60. Основные понятия в римском праве (шпаргалка)
61. Основные правовые нормы, регулирующие ввоз товаров на территорию России
62. Основные причины и закономерности появления государства и права
63. Идеи правого государства и его основные признаки
64. Правовые отношения: понятия, признаки, элементы, виды
Сковорода-сотейник алюминиевая с антипригарным покрытием "Alpenkok" AK-1007/28N "Brown Marble", 28. 
Машинка "Кабриолет. Шейх". 
Замок для коляски "Flipper". 65. Основные правовые системы современного мира
66. Основные концепции правопонимания
67. Правоотношения: понятие, сущность, элементы
68. Политический режим, как элемент формы государства
73. Основной 60 летний ритм развития культуры ХХ века 1923-1983 гг.
74. Книга как основное средство документной коммуникации
76. Поэзия "Серебряного века". Основные течения и взгляды на них
77. Элементы разговорной речи в современных печатных изданиях для мужчин
78. Основные мотивы лирики в творчестве А. А. Фета
79. Европейский Союз как элемент международных отношений
80. Основные этапы создания государства на Украине
Рапидограф, 0,13 мм. 
Комплект постельного белья евро "Самойловский текстиль. Незабудка", с наволочками 70х70 см. 
Адаптер Navington для автокресел Maxi-Cosi, универсальный. 81. Возникновение и основные этапы политической истории Волжско-Камской Булгарии (Контрольная)
82. Основные реформы в России от Петра I до Столыпина
83. Основные формы операций по прорыву позиционного фронта в годы первой мировой войны
84. Происхождение, основные этапы развития и современные определения термина «библиография»
85. Основные черты античной модели
89. Устройство компьютера и его основные блоки
91. Основные технологии накопителей на магнитной ленте
92. АРМ бухгалтера "Учет основных средств"
94. Принципиальные отличия WIN95 от предыдущих версий. Достоинства и недостатки WIN95
96. Установка и основные характеристики Linux
Дырокол на 4 отверстия, малый, черный. 
Именная кружка с надписью "Любимый дедушка". 
Трубка телефонная беспроводная. 98. Основные определения и теоремы к зачету по функциональному анализу
99. Число как основное понятие математики
Совок большой. 
