Optoaisladores

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2. Optoaisladores

2. Optoaisladores
Con el paso de los años la tecnología de estado sólido en la optoelectrónica ha avanzado considerablemente. Indagando en nuevos y mejorados materiales y técnicas de proceso que han permitido a los dispositivos tener mayor eficiencia, confiabilidad y disminuir su costo.

Optoaisladores

El optoaislador es un dispositivo queincorpora muchas de las características en la unidad precedente. Simplemente se trata de un encapsulado que contiene tanto un LED infrarrojo como un fotodetector, como un diodo de silicio, un transistor par Darlington o un SCR. La respuesta de longitud de onda de cada dispositivo se adapta para ser lo mas similar posible para permitir el mayor nivel de acoplamiento posible. En la figura 4.1, seproporcionan dos posibles configuraciones de circuitos integrados junto con una fotografía de cada una. Se presenta una cubierta transparente de aislamiento entre cada conjunto de elementos incrustados en la estructura (no visible) para permitir el paso de la luz.

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Estos dispositivos se encuentran diseñados con tiempo de respuesta tan pequeños que pueden utilizarse para transmitir datosen el rango de los megahertz.

Los valore máximos y las características eléctricas del modelo IL-1 se proporcionan en la figura 2.2. Observe que ICEO se mide en nanoamperes y que la disparacion de potenia del LED y del transistor es prácticamente la misma.

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Las curvas características opto-electrónicas típicas para cada canal se presentan de la figura 2.3 a la 2.7.Observe el efecto tan pronunciado de la temperatura sobre la corriente de salida a bajas temperaturas, pero la mediana respuesta a temperatura ambiente (25 ºC) o por encima de ella. Como se menciona anteriormente, el nivel de ICEO se mejora a un ritmo constante, conforma las mejoras en el diseño y las técnicas de fabricación (mientras sea menor será mejor). La figura 2.3, se alcanza 1 mA hasta que latemperatura se eleva por encima de 75 ºC. Las características de transferencia de la figura 2.4 comparan la corriente de entrada del LED (que establece el flujo luminoso) con la corriente de colector resultante del transistor de salida (cuya corriente de base esta determinada por el flujo incidente). De hecho, la figura 2.5 de muestra que el voltaje VCE afecta la corriente de colector resultantesolo de forma muy ligera. Resulta interesante observar en la figura 2.6 que el tiempo de conmutación de un optoaislador disminuye ante la mayor corriente, mientras que para muchos dispositivos ocurre exactamente lo contrario. Considere que este es de tan solo 2μs para una corriente de colector de 6mA y una carga de RL de 100 Ohms. La salida relativa en función de la temperatura se muestra en lafigura 2.7.

[pic]En la figura 2.1 se muestra la representación esquemática para un acoplador por transistor. Las representaciones esquemáticas de optoaisladores de fotodiodo, de foto-Darlington y de foto-SCR aparecen en la figura 2.8

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Cuanta mayor intensidad atraviesa el fotodiodo, mayor será la cantidad de fotones emitidos y, por tanto, mayor será la corriente que recorra elfototransistor. Se trata de una manera de transmitir una señal de un circuito eléctrico a otro. Obsérvese que no existe comunicación eléctrica entre los dos circuitos, es decir existe un trasiego de información pero no existe una conexión eléctrica: la conexión es óptica.
Las implementaciones de un optó acoplador son variadas y dependen de la casa que los fabrique. Una de las más popularesse ve en la Figura 2.9 Se puede observar como el LED, en la parte superior, emite fotones que, tras atravesar el vidrio, inciden sobre el fototransistor
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Obsérvese también el aislamiento eléctrico entre fototransistor y LED ya mencionado.

Estructura interna general de los Optoacopladores
Una resina aloja al elemento sensitivo a la luz (fototransistor o...
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