Оптроны и cветоводные линии

С появлением микроэлектроники большое распространение получили оптроны и световодные линии. Светодиод или лазерный диод преобразует сигнал передатчика в световой сигнал, который после передачи через электрически изолирующую светопроницаемую среду в фотодиоде или фототранзисторе преобразуется в электрический сигнал. Обычные напряжения пробоя изоляции оптронов находятся в диапазоне от 500 В до 10 кВ. Участки каналов со световодами (волоконно-оптическими кабелями) могут выдерживать любые разности потенциалов, например до мегавольт.

Оптроны дают возможность эффективно подавлять синфазные помехи и часто используются для развязки заземленных контуров (например, во вводах и выходах регуляторов с программируемой памятью) или в системах передачи данных (рис. 2.44).

При заданных внешних условиях оптроны находят применение для передачи аналоговых импульсов напряжения или тока при высоких требованиях к ширине полосы пропускания и умеренных требованиях к коэффициенту передачи. В зависимости от оптоэлектрического преобразователя оптроны обладают различным усилением по току и разной полосой пропускания Δ ω. Например:

Преобразователь	I _вых /I _вх	Δ ω
Диод	0,01	10 МГц
Транзистор	0,3	300 кГц
Транзистор Дарлинггона	3	30 кГц

Широкую полосу пропускания (10 МГц) в сочетании с большим усилением имеют оптроны, в которых применяется комбинация фотодиода и высокочастотного транзистора.

Для высокочастотных синфазных сигналов способность оптрона подавлять синфазную помеху сильно падает вследствие паразитной емкости между входом и выходом (от 1 до 10 пФ). Емкостная связь может быть уменьшена заземленным проводником, расположенным между входом и выходом, если это допустимо по напряжению.

Сколь угодно высокого подавления синфазной помехи, в том числе и при высоких частотах, можно достигнуть при помощи световодных линий (рис. 2.45). В то время как монолитные оптроны работают при напряжениях до 10 кВ, световодные линии выдерживают разность потенциалов вплоть до мегавольтового диапазона, например, в электроэнергетических системах или в электрофизических установках.