Optocoupler - خصوصیات، آلہ، درخواست
آپٹوکوپلر کیا ہے؟
اوپٹوکوپلر ایک آپٹیکل الیکٹرانک ڈیوائس ہے، جس کے اہم فعال حصے ایک روشنی کا ذریعہ اور ایک فوٹو ڈیٹیکٹر ہیں، جو کہ ایک دوسرے سے جستی طور پر جڑے ہوئے نہیں ہیں، لیکن ایک عام سیل بند ہاؤسنگ میں واقع ہیں۔ آپٹوکوپلر کے آپریشن کا اصول اس حقیقت پر مبنی ہے کہ اس پر لگنے والا برقی سگنل ٹرانسمیشن سائیڈ پر چمکنے کا سبب بنتا ہے، اور پہلے سے ہی روشنی کی شکل میں، سگنل فوٹو ڈیٹیکٹر کے ذریعے موصول ہوتا ہے، وصول کرنے پر برقی سگنل شروع کرتا ہے۔ طرف یعنی الیکٹرانک اجزاء کے اندر آپٹیکل کمیونیکیشن کے ذریعے سگنل منتقل اور وصول کیا جاتا ہے۔
ایک آپٹوکوپلر آپٹکوپلر کی سب سے آسان قسم ہے۔ یہ صرف ترسیل اور وصول کرنے والے حصوں پر مشتمل ہے۔ آپٹکوپلر کی ایک زیادہ پیچیدہ قسم ایک آپٹو الیکٹرانک چپ ہے جس میں ایک یا زیادہ مماثل یا ایمپلیفائنگ آلات سے جڑے ہوئے کئی آپٹکوپلر ہوتے ہیں۔
اس طرح، ایک آپٹکوپلر ایک الیکٹرانک جزو ہے جو سگنل کے منبع اور اس کے وصول کنندہ کے درمیان گالوانک کپلنگ کے بغیر سرکٹ میں آپٹیکل سگنل کی ترسیل فراہم کرتا ہے، کیونکہ فوٹون برقی طور پر غیر جانبدار ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔
آپٹوکوپلرز کی ساخت اور خصوصیات
اوپٹوکوپلر ایسے فوٹو ڈیٹیکٹرز کا استعمال کرتے ہیں جو قریب کے اورکت اور دکھائی دینے والے علاقوں میں حساس ہوتے ہیں، کیونکہ سپیکٹرم کا یہ حصہ تابکاری کے شدید ذرائع سے نمایاں ہوتا ہے جو ٹھنڈک کے بغیر فوٹو ڈیٹیکٹر کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ سلیکون پر مبنی pn جنکشن (ڈائیوڈس اور ٹرانزسٹر) والے فوٹو ڈیٹیکٹر آفاقی ہیں، ان کی زیادہ سے زیادہ سپیکٹرل حساسیت کا علاقہ 0.8 μm کے قریب ہے۔
آپٹوکوپلر بنیادی طور پر موجودہ ٹرانسمیشن تناسب CTR کی طرف سے خصوصیات ہے، یعنی، ان پٹ اور آؤٹ پٹ کرنٹ کا تناسب۔ اگلا پیرامیٹر سگنل ٹرانسمیشن ریٹ ہے، اصل میں اوپٹوکوپلر آپریشن کی کٹ آف فریکوئنسی fc، جس کا تعلق رائز ٹائم ٹی آر اور ٹرانسمیٹڈ دالوں کے کٹ آف ٹی ایف سے ہے۔ آخر میں، galvanic تنہائی کے نقطہ نظر سے optocoupler کی خصوصیت کرنے والے پیرامیٹرز: موصلیت کی مزاحمت Riso، زیادہ سے زیادہ وولٹیج Viso اور تھرو پٹ Cf۔
ان پٹ ڈیوائس، جو آپٹکوپلر ڈھانچے کا حصہ ہے، کو ایمیٹر (ایل ای ڈی) کے لیے بہترین آپریٹنگ حالات پیدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ آپریٹنگ پوائنٹ کو I - V خصوصیت کے لکیری علاقے میں منتقل کیا جا سکے۔
ان پٹ ڈیوائس میں کافی رفتار اور ان پٹ کرنٹ کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے، جو کہ کم (دہلیز) کرنٹ پر بھی معلومات کی ترسیل کی وشوسنییتا کو یقینی بناتی ہے۔ آپٹیکل میڈیم ہاؤسنگ کے اندر واقع ہے جس کے ذریعے روشنی کو ایمیٹر سے فوٹو ڈیٹیکٹر تک منتقل کیا جاتا ہے۔
ایک کنٹرول شدہ آپٹیکل چینل والے آپٹکوپلرز میں، ایک اضافی کنٹرول ڈیوائس ہے، جس کے ذریعے آپٹیکل میڈیم کی خصوصیات کو برقی یا مقناطیسی ذرائع سے متاثر کرنا ممکن ہے۔فوٹو ڈیٹیکٹر کی طرف، سگنل ایک اعلی آپٹیکل سے برقی تبدیلی کی شرح پر برآمد ہوتا ہے۔
فوٹو ڈیٹیکٹر کے سائیڈ پر آؤٹ پٹ ڈیوائس (مثال کے طور پر، سرکٹ میں شامل ایک فوٹوٹرانسسٹر) سگنل کو معیاری برقی شکل میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو آپٹکوپلر کے بعد بلاکس میں مزید پروسیسنگ کے لیے آسان ہے۔ ایک آپٹکوپلر اکثر ان پٹ اور آؤٹ پٹ ڈیوائسز پر مشتمل نہیں ہوتا ہے، اس لیے اسے کسی خاص ڈیوائس کے سرکٹ میں نارمل آپریشن قائم کرنے کے لیے بیرونی سرکٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔
آپٹوکوپلرز کی درخواست
آپٹیکل کنیکٹر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ galvanic تنہائی کے لئے سرکٹس میں مختلف آلات کے بلاکس، جہاں کم اور ہائی وولٹیج کے لیے سرکٹس ہوتے ہیں، کنٹرول سرکٹس کو پاور سرکٹس سے الگ کیا جاتا ہے: طاقتور ٹرائیکس اور تھائرسٹرس، ریلے سرکٹس وغیرہ کا کنٹرول۔
ڈائیوڈ، ٹرانزسٹر اور ریزسٹر اوپٹوکوپلر ریڈیو انجینئرنگ ماڈیولیشن اور خودکار گین کنٹرول سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔ آپٹیکل چینل کو بے نقاب کرنے سے، سرکٹ کو رابطے کے بغیر کنٹرول کیا جاتا ہے اور آپریشن کے بہترین موڈ میں لایا جاتا ہے۔
آپٹیکل کنیکٹرز اتنے ورسٹائل ہوتے ہیں کہ ان کا استعمال اس طرح کی مختلف صنعتوں میں اور بہت سے منفرد کاموں میں ہوتا ہے، یہاں تک کہ صرف galvanic آئسولیشن اور کنٹیکٹ لیس کنٹرول عناصر کے طور پر، کہ ان سب کی فہرست بنانا ناممکن ہے۔
ان میں سے صرف چند یہ ہیں: کمپیوٹر، کمیونیکیشن ٹیکنالوجی، آٹومیشن، ریڈیو کا سامان، خودکار کنٹرول سسٹم، پیمائش کرنے والے آلات، کنٹرول اور ریگولیشن سسٹم، طبی ٹیکنالوجی، بصری ڈسپلے ڈیوائسز اور بہت سے دوسرے۔
Optocouplers کے فوائد
پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز پر آپٹکوپلر کا استعمال آپ کو مثالی گالوانک آئسولیشن حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے جب ہائی وولٹیج اور کم وولٹیج، ان پٹ اور آؤٹ پٹ سرکٹس کو مزاحمت کے لحاظ سے الگ تھلگ کرنے کے تقاضے انتہائی زیادہ ہوں۔ مقبول PC817 optocoupler کے ٹرانسمٹ اور ریسیو سرکٹس کے درمیان وولٹیج، مثال کے طور پر، 5000 V ہے۔ اس کے علاوہ، آپٹیکل آئسولیشن سے تقریباً 1 pF کی انتہائی کم بینڈوتھ حاصل کی جاتی ہے۔
آپٹوکوپلرز کا استعمال کرتے ہوئے، کنٹیکٹ لیس کنٹرول کو لاگو کرنا بہت آسان ہے، جبکہ براہ راست کنٹرول سرکٹس کے لحاظ سے منفرد ڈیزائن کے حل کے لیے گنجائش چھوڑی جاتی ہے۔ یہاں یہ بات بھی اہم ہے کہ ماخذ پر وصول کنندہ کا قطعی طور پر کوئی رد عمل نہیں ہے، یعنی معلومات یک طرفہ طور پر منتقل ہوتی ہیں۔
آپٹوکوپلر کی وسیع ترین بینڈوتھ کم تعدد کی طرف سے عائد کردہ حدود کو ختم کرتی ہے: روشنی کی مدد سے، آپ کم از کم ایک مستقل سگنل، یہاں تک کہ ایک نبض، اور بہت کھڑی کناروں کے ساتھ منتقل کر سکتے ہیں، جسے نبض ٹرانسفارمرز کے استعمال سے نافذ کرنا بنیادی طور پر ناممکن ہے۔ آپٹکوپلر کے اندر موجود مواصلاتی چینل برقی مقناطیسی شعبوں کے اثرات سے بالکل محفوظ ہے، اس لیے سگنل مداخلت اور گرفت سے محفوظ رہتا ہے۔ آخر میں، optocouplers دیگر الیکٹرانک اجزاء کے ساتھ مکمل طور پر ہم آہنگ ہیں.