Sayansi ya kisasa inaendelezwa kikamilifu katika pande mbalimbali, ikijaribu kuangazia maeneo yote yanayoweza kuwa muhimu ya shughuli. Miongoni mwa haya yote, vifaa vya optoelectronic vinapaswa kutengwa, ambavyo hutumiwa wote katika mchakato wa maambukizi ya data na kuhifadhi au usindikaji wao. Zinatumika karibu kila mahali ambapo teknolojia ya hali ya juu zaidi au kidogo inatumika.
Hii ni nini?
Vifaa vya Optoelectronic, pia hujulikana kama optocouplers, ni vifaa maalum vya aina ya semiconductor vyenye uwezo wa kutuma na kupokea mionzi. Mambo haya ya kimuundo huitwa photodetector na emitter mwanga. Wanaweza kuwa na chaguzi tofauti za kuwasiliana na kila mmoja. Kanuni ya uendeshaji wa bidhaa hizo inategemea ubadilishaji wa umeme kuwa mwanga, pamoja na kinyume cha majibu haya. Matokeo yake, kifaa kimoja kinaweza kutuma ishara fulani, wakati nyingine inapokea na "decrypts". Vifaa vya optoelectronic vinatumika katika:
- vitengo vya mawasiliano ya vifaa;
- mizunguko ya kuingiza ya vifaa vya kupimia;
- voltage ya juu na saketi za sasa za juu;
- thyristors nguvu na triacs;
- vifaa vya relay na kadhalikainayofuata.
Bidhaa zote kama hizo zinaweza kuainishwa katika vikundi kadhaa vya msingi, kutegemea vipengele vyake binafsi, muundo au vipengele vingine. Zaidi kuhusu hilo hapa chini.
Emitter
Vifaa na vifaa vya Optoelectronic vina mifumo ya utumaji mawimbi. Zinaitwa emitters na, kulingana na aina, bidhaa zimegawanywa kama ifuatavyo:
- Laser na LEDs. Vipengele kama hivyo ni kati ya vitu vingi zaidi. Wao ni sifa ya ufanisi wa juu, wigo mwembamba sana wa boriti (parameter hii pia inajulikana kama quasi-chromaticity), aina mbalimbali za uendeshaji, kudumisha mwelekeo wazi wa mionzi na kasi ya juu sana. Vifaa vilivyo na emitter kama hizo hufanya kazi kwa muda mrefu sana na ni vya kutegemewa sana, ni vidogo kwa ukubwa na hufanya vyema katika uga wa miundo midogo ya kielektroniki.
- Seli za elektroluminescent. Kipengele cha kubuni vile kinaonyesha parameter isiyo ya juu sana ya uongofu na haifanyi kazi kwa muda mrefu sana. Wakati huo huo, vifaa ni vigumu sana kusimamia. Hata hivyo, zinafaa zaidi kwa photoresistors na zinaweza kutumika kuunda vipengele vingi, miundo ya kazi nyingi. Walakini, kwa sababu ya mapungufu yao, watoa umeme wa aina hii sasa hutumiwa mara chache sana, wakati tu hawawezi kutolewa.
- taa za neon. Pato la mwanga la mifano hii ni duni, na pia hazihimili uharibifu vizuri na hazidumu kwa muda mrefu. Tofauti kwa ukubwa mkubwa. Hutumika mara chache sana, katika aina fulani za vifaa.
- Taa za incandescent. Emitter kama hizo hutumiwa tu katika vifaa vya kupinga na hakuna mahali pengine.
Kwa sababu hiyo, miundo ya LED na leza inafaa vyema kwa karibu maeneo yote ya shughuli, na katika baadhi ya maeneo pekee ambapo haiwezekani kufanya vinginevyo, chaguo zingine hutumiwa.
kigundua picha
Uainishaji wa vifaa vya optoelectronic pia hufanywa kulingana na aina ya sehemu hii ya muundo. Aina tofauti za bidhaa zinaweza kutumika kama kipengele cha kupokea.
- Photothyristors, transistors na diodi. Zote ni za vifaa vya ulimwengu wote vinavyoweza kufanya kazi na mpito wa aina wazi. Mara nyingi, muundo hutegemea silicon, na kwa sababu hii, bidhaa hupata unyeti mpana wa kutosha.
- Wapiga picha. Hii ndiyo mbadala pekee ambayo ina faida kuu ya kubadilisha mali kwa njia ngumu sana. Hii husaidia kutekeleza kila aina ya mifano ya hisabati. Kwa bahati mbaya, ni vidhibiti picha ambavyo havina nguvu, ambavyo hupunguza kwa kiasi kikubwa wigo wa matumizi yao.
Mapokezi ya boriti ni mojawapo ya vipengele vya msingi vya kifaa chochote kama hicho. Tu baada ya inaweza kupokea, usindikaji zaidi huanza, na haitawezekana ikiwa ubora wa mawasiliano hautoshi. Kwa hivyo, umakini mkubwa hulipwa kwa muundo wa kigundua picha.
Optical channel
Vipengele vya muundo wa bidhaa vinaweza kuonyeshwa vyema na mfumo wa uainishaji uliotumika wa vifaa vya elektroniki na optoelectronic. Hii inatumika pia kwa njia ya upitishaji data. Kuna chaguo tatu kuu:
- Kituo kirefu. Photodetector katika mfano huo ni mbali ya kutosha kutoka kwa kituo cha macho, na kutengeneza mwongozo maalum wa mwanga. Ni chaguo hili la muundo ambalo linatumika kikamilifu katika mitandao ya kompyuta kwa uhamishaji wa data unaotumika.
- Chaneli iliyofungwa. Aina hii ya ujenzi hutumia ulinzi maalum. Inalinda kikamilifu chaneli kutokana na ushawishi wa nje. Mifano ya mfumo wa kutengwa kwa galvanic hutumiwa. Hii ni teknolojia mpya kabisa na ya kuahidi, ambayo sasa inaboreshwa kila mara na kuchukua nafasi ya relays za sumakuumeme hatua kwa hatua.
- Fungua kituo. Muundo huu unamaanisha kuwepo kwa pengo la hewa kati ya photodetector na emitter. Miundo hutumika katika mifumo ya uchunguzi au vitambuzi mbalimbali.
Msururu wa masafa
Kwa mtazamo wa kiashirio hiki, aina zote za vifaa vya optoelectronic vinaweza kugawanywa katika aina mbili:
- Safu ya karibu. Urefu wa wimbi katika kesi hii ni kati ya microns 0.8-1.2. Mara nyingi, mfumo kama huo hutumiwa katika vifaa vinavyotumia chaneli iliyo wazi.
- Safu ndefu. Hapa urefu wa wimbi tayari ni 0.4-0.75 microns. Hutumika katika aina nyingi za bidhaa nyingine za aina hii.
Design
Kulingana na kiashirio hiki, vifaa vya optoelectronic vimegawanywa katika vikundi vitatu:
- Maalum. Hii ni pamoja na vifaa vilivyo na vitoa umeme vingi na vitambua picha, vitambuzi vya kuwepo, mahali, moshi na kadhalika.
- Muhimu. Katika mifano hiyo, nyaya maalum za mantiki, kulinganisha, amplifiers na vifaa vingine hutumiwa kwa ziada. Miongoni mwa mambo mengine, matokeo na pembejeo zao zimetengwa kwa mabati.
- Cha msingi. Hili ni toleo rahisi zaidi la bidhaa ambazo mpokeaji na mtoaji wanapatikana katika nakala moja tu. Wanaweza kuwa thyristor na transistor, diode, resistive, na kwa ujumla, nyingine yoyote.
Vikundi vyote vitatu au kila moja kivyake vinaweza kutumika katika vifaa. Vipengele vya kimuundo vina jukumu kubwa na huathiri moja kwa moja utendaji wa bidhaa. Wakati huo huo, vifaa vya ngumu vinaweza pia kutumia aina rahisi zaidi, za msingi, ikiwa inafaa. Lakini kinyume pia ni kweli.
Vifaa vya Optoelectronic na matumizi yake
Kwa mtazamo wa matumizi ya vifaa, vyote vinaweza kugawanywa katika kategoria 4:
- Mizunguko iliyounganishwa. Inatumika katika vifaa anuwai. Kanuni hutumiwa kati ya vipengele tofauti vya kimuundo kwa kutumia sehemu tofauti ambazo zimetengwa kutoka kwa kila mmoja. Hii inazuia vipengele kuingiliana kwa njia yoyote isipokuwaile iliyotolewa na msanidi.
- Uhamishaji joto. Katika kesi hii, jozi maalum za kupinga macho hutumiwa, aina zao za diode, thyristor au transistor, na kadhalika.
- Mabadiliko. Hii ni moja ya kesi za matumizi ya kawaida. Ndani yake, sasa inabadilishwa kuwa mwanga na kutumika kwa njia hii. Mfano rahisi ni taa za kila aina.
- Mabadiliko ya kinyume. Hii ni toleo la kinyume kabisa, ambalo ni mwanga unaobadilishwa kuwa wa sasa. Hutumika kuunda aina zote za vipokezi.
Kwa kweli, ni vigumu kufikiria takriban kifaa chochote kinachotumia umeme na hakina aina fulani ya vijenzi vya optoelectronic. Zinaweza kuwasilishwa kwa idadi ndogo, lakini bado zitakuwepo.
matokeo
Vifaa vyote vya optoelectronic, thyristors, diodi, semiconductor ni vipengele vya miundo ya aina tofauti za vifaa. Huruhusu mtu kupokea mwanga, kusambaza taarifa, kuchakata au hata kuzihifadhi.
