ઓપ્ટોકપ્લર - લાક્ષણિકતાઓ, ઉપકરણ, એપ્લિકેશન

ઓપ્ટોકપ્લર શું છે

ઓપ્ટોકોપ્લર એક ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે, જેનાં મુખ્ય કાર્યાત્મક ભાગો પ્રકાશ સ્ત્રોત અને ફોટોડિટેક્ટર છે, જે ગેલ્વેનિકલી એકબીજા સાથે જોડાયેલા નથી, પરંતુ સામાન્ય સીલબંધ આવાસમાં સ્થિત છે. ઓપ્ટોકપ્લરના સંચાલનનો સિદ્ધાંત એ હકીકત પર આધારિત છે કે તેના પર લાગુ વિદ્યુત સંકેત ટ્રાન્સમિટિંગ બાજુ પર ચમકનું કારણ બને છે, અને પહેલેથી જ પ્રકાશના સ્વરૂપમાં, ફોટોડિટેક્ટર દ્વારા સિગ્નલ પ્રાપ્ત થાય છે, પ્રાપ્ત કરવા પર ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલ શરૂ કરે છે. બાજુ એટલે કે, ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકની અંદર ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન દ્વારા સિગ્નલ પ્રસારિત અને પ્રાપ્ત થાય છે.

ઓપ્ટોકપ્લર એ ઓપ્ટોકપ્લરનો સૌથી સરળ પ્રકાર છે. તેમાં માત્ર ટ્રાન્સમિટીંગ અને રીસીવિંગ ભાગોનો સમાવેશ થાય છે. ઓપ્ટોકોપ્લરનો વધુ જટિલ પ્રકાર એ એક ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ચિપ છે જેમાં એક અથવા વધુ મેચિંગ અથવા એમ્પ્લીફાઈંગ ઉપકરણો સાથે જોડાયેલા ઘણા ઓપ્ટોકોપ્લર હોય છે.

આમ, ઓપ્ટોકપ્લર એ ઈલેક્ટ્રોનિક ઘટક છે જે સિગ્નલ સ્ત્રોત અને તેના રીસીવર વચ્ચે ગેલ્વેનિક કપલિંગ વગર સર્કિટમાં ઓપ્ટિકલ સિગ્નલનું ટ્રાન્સમિશન પૂરું પાડે છે, કારણ કે ફોટોન ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ તરીકે ઓળખાય છે.

ઓપ્ટોકોપ્લર્સની રચના અને લાક્ષણિકતાઓ

ઓપ્ટોકપ્લર્સ ફોટોડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે જે નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ અને દૃશ્યમાન પ્રદેશોમાં સંવેદનશીલ હોય છે, કારણ કે સ્પેક્ટ્રમનો આ ભાગ રેડિયેશનના તીવ્ર સ્ત્રોત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જે ઠંડક વિના ફોટોડિટેક્ટર તરીકે કામ કરી શકે છે. સિલિકોન પર આધારિત pn જંક્શન્સ (ડાયોડ્સ અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર) સાથેના ફોટોડિટેક્ટર સાર્વત્રિક છે, તેમની મહત્તમ સ્પેક્ટ્રલ સંવેદનશીલતાનો વિસ્તાર 0.8 μm ની નજીક છે.

ઓપ્ટોકોપ્લર મુખ્યત્વે વર્તમાન ટ્રાન્સમિશન રેશિયો CTR દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, એટલે કે, ઇનપુટ અને આઉટપુટ પ્રવાહોના ગુણોત્તર. આગળનું પરિમાણ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન રેટ છે, વાસ્તવમાં ઑપ્ટોકપ્લર ઑપરેશનની કટઑફ ફ્રિક્વન્સી fc, ઉદય સમય tr અને ટ્રાન્સમિટેડ પલ્સ માટે કટઑફ tf સંબંધિત છે. છેલ્લે, ગેલ્વેનિક આઇસોલેશનના દૃષ્ટિકોણથી ઓપ્ટોકપ્લરને દર્શાવતા પરિમાણો: ઇન્સ્યુલેશન રેઝિસ્ટન્સ રિસો, મહત્તમ વોલ્ટેજ વિસો અને થ્રુપુટ Cf.

ઇનપુટ ઉપકરણ, જે ઓપ્ટોકપ્લર સ્ટ્રક્ચરનો એક ભાગ છે, તે ઉત્સર્જક (LED) માટે I — V લાક્ષણિકતાના રેખીય પ્રદેશમાં ઓપરેટિંગ બિંદુને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ બનાવવા માટે રચાયેલ છે.

ઇનપુટ ઉપકરણમાં પૂરતી ઝડપ અને ઇનપુટ પ્રવાહોની વિશાળ શ્રેણી છે, જે નીચા (થ્રેશોલ્ડ) પ્રવાહમાં પણ માહિતી પ્રસારણની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરે છે. ઓપ્ટિકલ માધ્યમ હાઉસિંગની અંદર સ્થિત છે જેના દ્વારા પ્રકાશ ઉત્સર્જકથી ફોટોડિટેક્ટરમાં પ્રસારિત થાય છે.

નિયંત્રિત ઓપ્ટિકલ ચેનલવાળા ઓપ્ટોકોપ્લર્સમાં, એક વધારાનું નિયંત્રણ ઉપકરણ છે, જેના દ્વારા વિદ્યુત અથવા ચુંબકીય માધ્યમોનો ઉપયોગ કરીને ઓપ્ટિકલ માધ્યમના ગુણધર્મોને પ્રભાવિત કરવાનું શક્ય છે.ફોટોડિટેક્ટર બાજુ પર, સિગ્નલ ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ-ટુ-ઇલેક્ટ્રીકલ રૂપાંતરણ દરે પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે.

ફોટોડિટેક્ટરની બાજુમાં આઉટપુટ ઉપકરણ (ઉદાહરણ તરીકે, સર્કિટમાં શામેલ ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર) સિગ્નલને પ્રમાણભૂત વિદ્યુત સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ છે, જે ઑપ્ટોકપ્લર પછીના બ્લોક્સમાં આગળ પ્રક્રિયા કરવા માટે અનુકૂળ છે. ઑપ્ટોકપ્લરમાં ઘણીવાર ઇનપુટ અને આઉટપુટ ઉપકરણો હોતા નથી, તેથી તેને ચોક્કસ ઉપકરણના સર્કિટમાં સામાન્ય કામગીરી સ્થાપિત કરવા માટે બાહ્ય સર્કિટની જરૂર પડે છે.

ઓપ્ટોકપ્લર્સની અરજી

ઓપ્ટિકલ કનેક્ટર્સનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન માટે સર્કિટમાં વિવિધ સાધનોના બ્લોક્સ, જ્યાં નીચા અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ માટે સર્કિટ હોય છે, નિયંત્રણ સર્કિટ પાવર સર્કિટથી અલગ પડે છે: શક્તિશાળી ટ્રાયક્સ ​​અને થાઇરિસ્ટોર્સ, રિલે સર્કિટ વગેરેનું નિયંત્રણ.

રેડિયો એન્જિનિયરિંગ મોડ્યુલેશન અને ઓટોમેટિક ગેઇન કંટ્રોલ સર્કિટમાં ડાયોડ, ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને રેઝિસ્ટર ઓપ્ટોકપ્લર્સનો ઉપયોગ થાય છે. ઓપ્ટિકલ ચેનલને ખુલ્લા કરીને, સર્કિટ સંપર્ક વિના નિયંત્રિત થાય છે અને ઑપરેશનના શ્રેષ્ઠ મોડમાં લાવવામાં આવે છે.

ઓપ્ટિકલ કનેક્ટર્સ એટલા સર્વતોમુખી છે કે તેનો ઉપયોગ આવા વિવિધ ઉદ્યોગોમાં અને ઘણા અનન્ય કાર્યોમાં થાય છે, ફક્ત ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન અને કોન્ટેક્ટલેસ કંટ્રોલ એલિમેન્ટ્સ તરીકે પણ, કે તે બધાને સૂચિબદ્ધ કરવું અશક્ય છે.

અહીં તેમાંથી માત્ર થોડા છે: કમ્પ્યુટર્સ, સંચાર તકનીક, ઓટોમેશન, રેડિયો સાધનો, સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમ્સ, માપન સાધનો, નિયંત્રણ અને નિયમન સિસ્ટમ્સ, તબીબી તકનીક, વિઝ્યુઅલ ડિસ્પ્લે ઉપકરણો અને અન્ય ઘણા.

Optocouplers ના ફાયદા

જ્યારે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને લો વોલ્ટેજ, ઇનપુટ અને આઉટપુટ સર્કિટને પ્રતિકારની દ્રષ્ટિએ અલગ કરવાની આવશ્યકતાઓ અત્યંત ઊંચી હોય ત્યારે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ્સ પર ઓપ્ટોકોપ્લર્સનો ઉપયોગ તમને આદર્શ ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે. લોકપ્રિય PC817 optocoupler ના ટ્રાન્સમિટ અને રીસીવ સર્કિટ વચ્ચેનો વોલ્ટેજ, ઉદાહરણ તરીકે, 5000 V છે. વધુમાં, લગભગ 1 pF ની અત્યંત ઓછી બેન્ડવિડ્થ ઓપ્ટિકલ આઇસોલેશન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.

ઓપ્ટોકોપ્લર્સનો ઉપયોગ કરીને, સંપર્ક વિનાનું નિયંત્રણ અમલમાં મૂકવું ખૂબ જ સરળ છે, જ્યારે ડાયરેક્ટ કંટ્રોલ સર્કિટના સંદર્ભમાં અનન્ય ડિઝાઇન સોલ્યુશન્સ માટે જગ્યા છોડીને. અહીં તે પણ મહત્વનું છે કે સ્રોત પર પ્રાપ્તકર્તાની કોઈ પ્રતિક્રિયા નથી, એટલે કે, માહિતી એકતરફી પ્રસારિત થાય છે.

ઓપ્ટોકોપ્લરની બહોળી બેન્ડવિડ્થ ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ દ્વારા લાદવામાં આવેલી મર્યાદાઓને દૂર કરે છે: પ્રકાશની મદદથી, તમે ઓછામાં ઓછા એક સતત સિગ્નલ, એક પલ્સ અને ખૂબ જ બેહદ કિનારીઓ સાથે ટ્રાન્સમિટ કરી શકો છો, જે પલ્સ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ કરીને અમલમાં મૂકવું મૂળભૂત રીતે અશક્ય છે. ઓપ્ટોકોપ્લરની અંદરની કોમ્યુનિકેશન ચેનલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડની અસરોથી સંપૂર્ણપણે પ્રતિરક્ષા છે, તેથી સિગ્નલ હસ્તક્ષેપ અને કેપ્ચરથી સુરક્ષિત છે. છેલ્લે, ઓપ્ટોકપ્લર્સ અન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો સાથે સંપૂર્ણપણે સુસંગત છે.