Diode opto-isolators employ LEDs as

Diode opto-isolators employ LEDs as sources of light and silicon photodiodes as sensors. When the photodiode is reverse-biased with an external voltage source, incoming light increases the reverse current flowing through the diode. The diode itself does not generate energy; it modulates the flow of energy from an external source. This mode of operation is called photoconductive mode. Alternatively, in the absence of external bias the diode converts the energy of light into electric energy by charging its terminals to a voltage of up to 0.7 V. The rate of charge is proportional to the intensity of incoming light. The energy is harvested by draining the charge through an external high-impedance path; the ratio of current transfer can reach 0.2%.[22] This mode of operation is called photovoltaic mode.

The fastest opto-isolators employ PIN diodes in photoconductive mode. The response times of PIN diodes lie in the subnanosecond range; overall system speed is limited by delays in LED output and in biasing circuitry. To minimize these delays, fast digital opto-isolators contain their own LED drivers and output amplifiers optimized for speed. These devices are called full logic opto-isolators: their LEDs and sensors are fully encapsulated within a digital logic circuit.[34] The Hewlett-Packard 6N137/HPCL2601 family of devices equipped with internal output amplifiers was introduced in the late 1970s and attained 10 MBd data transfer speeds.[35] It remained an industry standard until the introduction of the 50 MBd Agilent Technologies[note 10] 7723/0723 family in 2002.[36] The 7723/0723 series opto-isolators contain CMOS LED drivers and a CMOS buffered amplifiers, which require two independent external power supplies of 5 V each.[37]

Photodiode opto-isolators can be used for interfacing analog signals, although their non-linearity invariably distorts the signal. A special class of analog opto-isolators introduced by Burr-Brown uses two photodiodes and an input-side operational amplifier to compensate for diode non-linearity. One of two identical diodes is wired into the feedback loop of the amplifier, which maintains overall current transfer ratio at a constant level regardless of the non-linearity in the second (output) diode.[38]

A novel idea of a particular optical analog signal isolator was submitted on 3, June 2011. The proposed configuration consist of two different parts. One of them transfers the signal, and the other establishes a negative feedback to ensure that the output signal has the same features as the input signal. This proposed analog isolator is linear over a wide range of input voltage and frequency.[39]

Solid-state relays built around MOSFET switches usually employ a photodiode opto-isolator to drive the switch. The gate of a MOSFET requires relatively small total charge to turn on and its leakage current in steady state is very low. A photodiode in photovoltaic mode can generate turn-on charge in a reasonably short time but its output voltage is many times less than the MOSFET's threshold voltage. To reach the required threshold, solid-state relays contain stacks of up to thirty photodiodes wired in series.[21]

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไดโอด opto isolators ใช้ Led เป็นแหล่งของแสงและซิลิกอ photodiodes เป็นเซนเซอร์ เมื่อ photodiode ที่ลำเอียงกลับกับแหล่งแรงดันไฟฟ้าภายนอก ไฟขาเข้าเพิ่มที่กลับปัจจุบันไหลผ่านไดโอด ไดโอดตัวสร้างพลังงาน มัน modulates การไหลของพลังงานจากแหล่งภายนอก การดำเนินงานเรียกว่าโหมด photoconductive หรือ ของอคติภายนอก ไดโอดแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยชาร์จของเทอร์มินัลจะแรงถึง 0.7 V อัตราค่าใช้จ่ายเป็นสัดส่วนกับความเข้มของสายไฟ พลังงานถูกเก็บเกี่ยว โดยการระบายประจุผ่านเส้นมีความต้านทานสูงภายนอก อัตราส่วนของการโอนย้ายปัจจุบันสามารถเข้าถึง 0.2%[22] การดำเนินงานเรียกว่าโหมดเซลล์แสงอาทิตย์Isolators opto ที่เร็วที่สุดใช้ PIN ไดโอดได้ในโหมด photoconductive เวลาการตอบสนองของ PIN ไดโอดได้อยู่ในช่วง subnanosecond ความเร็วโดยรวมของระบบถูกจำกัด ด้วยความล่าช้า ในการแสดงผล LED และ biasing วงจร เพื่อลดความล่าช้าเหล่านี้ opto isolators ดิจิทัลอย่างรวดเร็วประกอบด้วยไดรเวอร์ไฟ LED ของตัวเอง และออกเครื่องขยายเสียงที่ปรับให้เหมาะกับความเร็ว อุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่าตรรกะเต็ม opto isolators: ไฟ Led และเซ็นเซอร์ของพวกเขาเป็นอย่างนึ้ภายในวงจรตรรกะดิจิทัล[34] ครอบครัว 6N137/HPCL2601 Hewlett-Packard อุปกรณ์ที่เพียบพร้อมไป ด้วยเครื่องขยายเสียงภายในออกถูกนำมาใช้ในปลายทศวรรษที่ 1970 และบรรลุ 10 MBd ความเร็วในการโอนย้ายข้อมูล[35] มันยังคงอุตสาหกรรมมาตรฐานจนถึงแนะนำ 50 MBd Agilent เทคโนโลยี [หมายเหตุ 10] ครอบครัว 7723/0723 2002[36] ที่ชุด 7723/0723 opto isolators ประกอบด้วยโปรแกรมควบคุม CMOS LED และแบบ CMOS buffered เครื่องขยายเสียง ซึ่งต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายนอกอิสระสอง 5 V แต่ละ[37]Photodiode opto isolators สามารถใช้สำหรับการเชื่อมสัญญาณแบบแอนะล็อก แม้ว่าพวกเขาไม่ใช่แบบดอกไม้เกิด distorts การสัญญาณ ชั้นเรียนพิเศษของ opto-isolators แบบแอนะล็อกที่นำ โดยเสี้ยนสีน้ำตาลใช้ photodiodes สองและเพาเวอร์แอมป์ทำงานด้านป้อนข้อมูลเพื่อชดเชยไม่ใช่ไดโอดแบบดอกไม้ ไดโอดได้เหมือนสองอย่างใดอย่างหนึ่งเป็นสายเป็นวงผลตอบสนองของเพาเวอร์แอมป์ การรักษาโดยรวมปัจจุบันอัตราการโอนย้ายในระดับคงที่โดยที่ไม่ใช่แบบดอกไม้ในไดโอด (ผลลัพธ์) 2[38]ความนวนิยาย isolator สัญญาณแอนะล็อกเฉพาะแสงที่ส่งใน 3, 2554 มิถุนายน ตั้งค่าคอนฟิกการนำเสนอประกอบด้วยสองส่วนที่แตกต่างกัน ของคุณโอนย้ายสัญญาณ และอื่น ๆ สร้างการป้อนกลับเชิงลบเพื่อให้แน่ใจว่า สัญญาณที่มีลักษณะเดียวกันเป็นสัญญาณอินพุท Isolator สัญญาณแอนะล็อกนี้เสนอเป็นเชิงช่วงกว้างของสัญญาณแรงดันและความถี่[39]รีเลย์โซลิดสเตตมาสวิตช์มอสเฟตมักจะใช้ opto-isolator ที่ photodiode ขับสวิตช์ ประตูของมอสเฟตต้องการค่าธรรมเนียมรวมค่อนข้างเล็กเมื่อต้องการเปิด และการรั่วไหลของกระแสในท่อนจะต่ำมาก Photodiode ในโหมดเซลล์แสงอาทิตย์สามารถสร้างค่าธรรมเนียม turn-on ในเวลาอันสั้นประหยัด แต่แรงดันไฟออกเป็นหลายครั้งน้อยกว่าแรงดันขีดจำกัดของมอสเฟต ไปถึงขีดจำกัดที่ต้องการ รีเลย์โซลิดสเตตประกอบด้วยกอง photodiodes ถึง 30 สายใน[21]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แยกทางออปโตไดโอดจ้างไฟ LED เป็นแหล่งที่มาของแสงและโฟโตไดโอดซิลิกอนเป็นเซ็นเซอร์ เมื่อโฟโตไดโอดจะกลับลำเอียงกับแหล่งจ่ายไฟภายนอกแสงที่เข้ามาเพิ่มกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไดโอดกลับ ไดโอดตัวเองไม่ก่อให้เกิดพลังงาน มัน modulates การไหลของพลังงานจากแหล่งภายนอก โหมดการทำงานนี้เรียกว่าโหมด photoconductive อีกทางเลือกหนึ่งในกรณีที่ไม่มีอคติภายนอกไดโอดแปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยการชาร์จขั้วของแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 0.7 V. อัตราค่าใช้จ่ายเป็นสัดส่วนกับความเข้มของแสงที่เข้ามา พลังงานจะถูกเก็บเกี่ยวโดยการระบายน้ำเสียค่าใช้จ่ายผ่านเส้นทางความต้านทานสูงภายนอก อัตราส่วนของการถ่ายโอนในปัจจุบันสามารถเข้าถึง 0.2%. [22] โหมดการทำงานนี้เรียกว่าโหมดเซลล์แสงอาทิตย์. เร็วที่สุด Opto แยกทาง-จ้างไดโอด PIN ในโหมด photoconductive เวลาการตอบสนองของไดโอด PIN อยู่ในช่วง subnanosecond; ความเร็วของระบบโดยรวมจะถูก จำกัด โดยความล่าช้าในการส่งออก LED และในวงจร biasing เพื่อลดความล่าช้าเหล่านี้ได้อย่างรวดเร็วแยกทาง Opto ดิจิตอลมีไดรเวอร์ LED ของตัวเองและเอาท์พุทแอมป์เหมาะสำหรับความเร็ว อุปกรณ์เหล่านี้จะเรียกว่าตรรกะเต็ม Opto แยกทาง-: ไฟ LED และเซ็นเซอร์ของพวกเขาได้รับการห่อหุ้มอย่างเต็มที่ภายในวงจรตรรกะดิจิตอล [34] ครอบครัว Hewlett-Packard 6N137 / HPCL2601 ของอุปกรณ์การติดตั้งเครื่องขยายเสียงที่ส่งออกภายในได้รับการแนะนำในช่วงปลายปี 1970 และได้รับ 10. MBd ถ่ายโอนข้อมูลความเร็ว. [35] มันยังคงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมไปจนถึงการนำ 50 MBd Agilent Technologies [note 10] 7723/0723 ครอบครัวในปี 2002 [36] 7723/0723 แยกทาง Opto ชุดประกอบด้วยไดรเวอร์ LED CMOS และ CMOS แอมป์บัฟเฟอร์ซึ่งจำเป็นต้องใช้สองอุปกรณ์ไฟฟ้าภายนอกที่เป็นอิสระจาก 5 V แต่ละ. [37] Photodiode แยกทาง Opto-สามารถนำมาใช้สำหรับการเชื่อมต่อสัญญาณอนาล็อกแม้ว่าเส้นตรงที่ไม่ใช่ของพวกเขาอย่างสม่ำเสมอบิดเบือนสัญญาณ ชั้นพิเศษของการแยกทาง Opto อนาล็อกแนะนำโดย Burr-Brown ใช้สองโฟโตไดโอดและเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานด้านการป้อนข้อมูลเพื่อชดเชยไดโอดที่ไม่เป็นเชิงเส้น หนึ่งในสองไดโอดเหมือนเป็นสายเป็นห่วงความคิดเห็นของเครื่องขยายเสียงซึ่งรักษาอัตราส่วนเงินโอนโดยรวมอยู่ในระดับคงที่โดยไม่คำนึงถึงการไม่เชิงเส้นที่สอง (output) ไดโอด. [38] คิดที่แปลกใหม่ของอะนาล็อกแสงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง isolator สัญญาณที่ถูกส่งมาเมื่อวันที่ 3 มิถุนายน 2011 การกำหนดค่าที่นำเสนอประกอบด้วยสองส่วนที่แตกต่างกัน หนึ่งในนั้นโอนสัญญาณและอื่น ๆ ที่กำหนดลบความคิดเห็นเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับสัญญาณอินพุท นี้ isolator อนาล็อกเสนอเป็นเส้นตรงในช่วงกว้างของแรงดันไฟฟ้าและความถี่. [39] รีเลย์ Solid รัฐสร้างขึ้นรอบ ๆ มอสวิทช์มักจะจ้างโฟโตไดโอด Opto-isolator จะขับรถสวิทช์ ประตู MOSFET ต้องเสียค่าใช้จ่ายรวมที่ค่อนข้างเล็กเพื่อเปิดและการรั่วไหลในปัจจุบันอยู่ในสภาพคงที่อยู่ในระดับต่ำมาก โฟโตไดโอดในโหมดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถสร้างเปิดเครื่องขึ้นค่าใช้จ่ายในช่วงเวลาสั้น ๆ พอสมควร แต่แรงดันเอาท์พุทมีหลายครั้งน้อยกว่าแรงดันเกณฑ์ของมอส ในการเข้าถึงเกณฑ์ที่จำเป็น, รีเลย์สถานะของแข็งมีกองถึงสามสิบโฟโตไดโอดสายในชุด. [21]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไดโอด opto Isolators จ้างไฟ LED เป็นแหล่งของแสงและซิลิคอนเป็นเซ็นเซอร์รับแสง . เมื่อโฟโตไดโอดเป็นลําเอียงกลับกับแหล่งจ่ายแรงดันภายนอกที่เข้ามาแสงเพิ่มกลับกระแสที่ไหลผ่านไดโอด ไดโอดเองไม่ได้สร้างพลังงาน มัน modulates การไหลของพลังงานจากแหล่งภายนอก โหมดนี้เป็นโหมดการเรียก photoconductive .หรือในกรณีที่ไม่มีภายนอกอคติไดโอดแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการชาร์จของขั้วเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าได้ถึง 0.7 โวลต์ อัตราค่าใช้จ่ายตามความเข้มของแสงที่เข้ามา . พลังงานจะถูกเก็บเกี่ยวโดยการชาร์จผ่านทางอิมพีแดนซ์สูงภายนอก อัตราส่วนของกระแสได้ถึง 0.2 %[ 22 ] โหมดนี้เป็นโหมดการทำงานที่เรียกว่าเซลล์แสงอาทิตย์

เร็ว Isolators opto ใช้พินไดโอดในโหมด photoconductive . เวลาตอบสนองของพินไดโอดโกหกในช่วง subnanosecond ความเร็วโดยรวมของระบบจะถูก จำกัด โดยนำผลผลิตและความล่าช้าในการขยายวงจร เพื่อลดความล่าช้าเหล่านี้รวดเร็วดิจิตอล opto Isolators ประกอบด้วยตนเองนำไดรเวอร์และผลผลิตสูงเหมาะสำหรับความเร็ว อุปกรณ์เหล่านี้จะเรียกว่า Isolators เต็มตรรกะ opto : ไฟ LED และเซ็นเซอร์ครบ ห่อหุ้มภายในวงจรลอจิกดิจิตอล[ 34 ] Hewlett Packard 6n137 / hpcl2601 ครอบครัวของอุปกรณ์ติดตั้งเครื่องขยายเสียงผลผลิตภายในได้รับการแนะนำในปี 1970 และบรรลุ 10 mbd ถ่ายโอนข้อมูลความเร็ว [ 35 ] ยังคงเป็นอุตสาหกรรมมาตรฐานจนกว่าเบื้องต้น 50 mbd Agilent Technologies [ 10 ] 7723 / 0723 ครอบครัวในปี 2002[ 36 ] 7723 / 0723 ชุด opto Isolators ประกอบด้วย CMOS ไดรเวอร์ LED และกันชน CMOS เครื่องขยายเสียงซึ่งต้องใช้สองอิสระภายนอก เพาเวอร์ซัพพลายของแต่ละ 5 V . [ 37 ]

โฟโตไดโอด opto Isolators สามารถใช้สำหรับการเชื่อมต่อสัญญาณอะนาล็อก , แม้ว่าพวกเขาไม่ต้องเปลี่ยนสัญญาณเรียนพิเศษแบบ opto Isolators แนะนำโดยเสี้ยนสีน้ำตาล ใช้ สอง และด้านการรับแสงใส่เครื่องขยายเสียง เพื่อชดเชยไดโอดไม่ . หนึ่งสองไดโอดเหมือนกันเป็นสายเข้าไปติชมวงของเครื่องขยายเสียง ซึ่งรักษาโดยการโอนอัตราปัจจุบันในระดับคงที่ไม่ว่าไม่ในวินาที ( Output ) ไดโอด [ 38 ]

ความคิดใหม่ของเฉพาะแสงสัญญาณอนาลอกแยกส่งวันที่ 3 มิถุนายน 2011 เสนอค่าประกอบด้วยสองส่วนที่แตกต่างกัน หนึ่งของพวกเขาในการถ่ายโอนสัญญาณและอื่น ๆสร้างลบความคิดเห็นเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณออกมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับสัญญาณอินพุตได้ นี้เสนอแบบแยกเป็นเส้นตรงผ่านหลากหลายของแรงดันอินพุต และความถี่[ 39 ]

รีเลย์สถานะของแข็งสร้างรอบสวิตช์ MOSFET มักจะใช้ opto isolator โฟโตไดโอดขับสลับ ประตูของมอสเฟตต้องการรวมค่าธรรมเนียมค่อนข้างเล็กเพื่อเปิดและกระแสรั่วไหลในสถานะคงตัวต่ำมากโฟโตไดโอดในโหมดเปิดแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถสร้างค่าใช้จ่ายในเวลาพอสมควรสั้น แต่แรงดัน output ของมันหลายครั้งน้อยกว่าของมอสเฟตของแรงดันไฟฟ้า ถึงต้องเกณฑ์ , โซลิดสเตตรีเลย์มีกองขึ้นเพื่อรับแสงสายสามสิบในชุด [ 21 ]