1. Входные и выходные параметры оптопар

Условные обозначения оптопар даны на рис.15: R – резисторная; Д – диодная; Т – транзисторная; У – тиристорная; Т² – с составным фототранзистором; ДТ – диодно – транзисторная.

В системе параметров оптопар выделяют четыре группы: входные (излучателя), выходные (фотоприемника), передаточные (параметры передачи сигнала со входа на выход) и параметры изоляции.

Входные параметры: номинальный входной ток I_вх.ном – рекомендуемое для оптимальной работы оптопары значение входного тока; входное напряжение U_вх – падение напряжения на излучающем диоде в прямом направлении при заданном значении прямого тока (обычно при I_{вх, ном}); входная емкость С_вх – емкость между входными выводами оптопары в заданном режиме.

Используются также предельные входные параметры:

• Максимальный входной ток I_{вх max} – максимально допустимое значение прямого постоянного тока через излучатель оптопары;

• Обратное входное напряжение U_{вх обр} – максимальное значение обратного напряжения любой формы, которое может быть приложено ко входу оптопары.

Выходные параметры:

• максимально допустимое обратное выходное напряжение U_{вых обр max} – максимальное значение обратного напряжения любой формы, которое может быть приложено к выходу оптопары (Т, Т², ДТ, Д, У);

• максимально допустимый выходной ток I_вых – максимальное значение тока через фотоприемник (Т, Т², ДТ, Д, У);

• ток утечки на выходе I_ут – ток на выходе оптопары при I_вх = 0 и заданном значении и полярности U_вых (Т, Т², ДТ, Д, У);

• выходное остаточное напряжение (напряжение насыщения) U_ост – значение напряжения на включенном фототиристоре или фоторезисторе в режиме насыщения (R ,Т, Т², У);

• выходная емкость С_вых – емкость фотоприемника (все типы).

2. Передаточные параметры и характеристики оптопар

Основным параметром, характеризующим передачу сигнала со входа на выход оптопары для всех типов оптопар, кроме тиристорных, является коэффициент передачи по току К_I, т.е. отношение выходного тока оптопары I_вых к вызвавшему его входному току I_вх:

(2.13)

Зависимость I_вых = f (I_вх) называется передаточной характеристикой, в общем случае не линейна. Поэтому различают статический коэффициент передачи К_I (формула (2.13)) и дифференциальный:

(2.14)

Нелинейность передаточной характеристики обусловлена нелинейностью излучательной характеристики излучателя и зависимостью К_Ig фотоприемника от выходного тока.

Тиристорная оптопара работает только в ключевом режиме, поэтому параметр К_I для нее не имеет смысла. Передаточная характеристика определяется входным током тиристорной оптопары, при котором включается фототиристор. Минимальное значение входного тока, при котором гарантировано отпирание фототиристора называется током включения I_вкл и приводится в паспортных данных.

Быстродействие оптопар определяют параметры переходной характеристики выходного тока i_вых(t), получаемой при подаче на вход оптрона прямоугольного импульса с амплитудой I_вх (рис. 16):

• время нарастания выходного тока t_нар – время, за которое выходной ток увеличивается от значения 0,1 I_{вых max} до уровня 0,9 I_{вых max};

• время задержки при включении t_зд – время от момента t₀ подачи импульса входного тока до момента нарастания выходного тока до уровня 0,1 I_{вых max}.

Сумма времени задержки и времени нарастания при включении составляет время включения t_вкл оптрона t_вкл = t_зад + t_нар. Аналогично определяются время спада t_сп, время задержки при выключении t_зд и время выключения t_вык = t_сп + t_зд. Быстродействие оптрона характеризуется временем переключения t_пер = t_вкл + t_выкл. С временем переключения связаны характеристики быстродействия оптрона: граничная частота f_гр или максимальная скорость передачи информации F.