Digikey перечисляет оптоизоляторы с несколькими типами вывода:
Каковы различия между ними, и при каких обстоятельствах я бы использовал тот или иной?
Ответы:
Фототранзистор
Это самый базовый вариант. При наличии входного сигнала фототранзистор включается как обычный транзистор, т. Е. Создает низкоомное соединение между его коллектором и эмиттером (до определенного предела тока).
Однако транзисторная оптопара не усиливает сигналы так, как обычный транзистор. Как правило, отношение выходного тока к входному току светодиода (CTR = коэффициент передачи тока) составляет около 100%, то есть никакого усиления вообще нет.
Фототранзисторы имеют очень большое соединение между коллектором и базой (чтобы можно было улавливать много света), что подразумевает большую емкость коллекторной базы, что делает оптопары фототранзистора сравнительно медленными, особенно при отключении от насыщения.
Фототранзисторные оптопары являются самыми дешевыми, поэтому они используются, если не требуется какой-либо другой тип.
Фототранзистор с базой
На оптопарах с контактом базы можно подключить базу к эмиттеру через большой резистор (обычно 1 МОм). Это позволяет быстрее снимать заряды в базе, когда транзистор необходимо отключить, т. Е. Отключение происходит несколько быстрее. (Кроме того, включение немного задерживается.)
Можно было бы ввести обратную связь в базовый вывод для ускорения переключения, но на практике это трудно сделать из-за больших производственных вариаций, которые приводят к очень слабым спецификациям CTR.
Если базовый контакт не используется, он может усиливать шум (в зависимости от окружающей среды).
Дарлингтон
По сути, это фототранзистор с большим дополнительным усилением. Типичные оптопары Дарлингтона имеют минимальный CTR в несколько сотен процентов.
Оптопары Darlington работают с очень малыми входными токами, но они также усиливают шум, а наличие двух насыщенных транзисторов делает время, необходимое для выключения, еще больше, чем с одним транзистором.
Дарлингтон с базой
Смотрите фототранзистор с базой.
Фотогальванические
фотогальванические оптопары не переключают ток между своими выходными контактами, а просто используют множество фотодиодов для генерации тока. Транзистора для усиления нет, поэтому этот ток очень мал.
Фотоэлектрические оптопары обычно используются для зарядки затвора полевого транзистора.
Photo FET
Это фотоэлектрическая оптопара со встроенными полевыми транзисторами. Два полевых транзистора позволяют переключать переменный ток между выходными контактами.
Phototriac / SCR
Позволяет напрямую переключать переменный ток. Обычно позволяет меньше тока, чем фото FET, но дешевле.
(Распространенным способом переключения большой нагрузки переменного тока является использование небольшого фототриака для переключения большого триака.)
линеаризованные оптопары
Оптопары имеют большие вариации CTR из-за производственных отклонений.
У линеаризованных оптопар не так уж много жестких характеристик, но они имеют два одинаковых фотодиода, которые генерируют два одинаковых выходных тока. Один из них может быть использован для построения схемы обратной связи для управления входным сигналом для получения желаемого линейного поведения.
Однако на практике наиболее распространенным механизмом передачи аналогового сигнала является не линейный оптопара, а ШИМ-сигнал.
высокоскоростные / цифровые оптопары
. Линейное поведение фототранзисторов часто не требуется. Цифровые оптопары используют более интегрированные компоненты (например, отдельные фотодиоды, нелинейные усилители и / или триггеры Шмитта), чтобы обеспечить более быстрое переключение.