آپٹیکل کنیکٹر اور ان کی ایپلی کیشنز
ایک آپٹکوپلر (یا آپٹکوپلر، جیسا کہ اسے حال ہی میں کہا جانے لگا) ساختی طور پر دو عناصر پر مشتمل ہوتا ہے: ایک ایمیٹر اور ایک فوٹو ڈیٹیکٹر، ایک قاعدہ کے طور پر، ایک مشترکہ سیل بند مکان میں۔
optocouplers کی بہت سی قسمیں ہیں: ریزسٹر، ڈایڈڈ، ٹرانجسٹر، thyristor۔ یہ نام فوٹو ڈیٹیکٹر کی قسم کی نشاندہی کرتے ہیں۔ ایک ایمیٹر کے طور پر، 0.9 … 1.2 مائکرون کی حد میں طول موج کے ساتھ ایک سیمی کنڈکٹر اورکت LED عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ سرخ ایل ای ڈی، الیکٹرو لومینسینٹ ایمیٹرز، اور چھوٹے تاپدیپت لیمپ بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔
آپٹوکوپلرز کا بنیادی مقصد سگنل سرکٹس کے درمیان galvanic تنہائی فراہم کرنا ہے۔ اس کی بنیاد پر، فوٹو ڈیٹیکٹر میں فرق کے باوجود، ان آلات کے آپریشن کے عمومی اصول کو یکساں سمجھا جا سکتا ہے: ایمیٹر پر پہنچنے والے ان پٹ برقی سگنل کو لائٹ فلوکس میں تبدیل کر دیا جاتا ہے، جو فوٹو ڈیٹیکٹر پر عمل کرتے ہوئے اس کی چالکتا کو تبدیل کر دیتا ہے۔ .
اگر فوٹو ڈیٹیکٹر ہے۔ photoresistor، پھر اس کی روشنی کی مزاحمت اصل (تاریک) مزاحمت سے ہزاروں گنا کم ہو جاتی ہے اگر فوٹوٹرانسسٹر — اس کی بنیاد کی شعاع ریزی وہی اثر پیدا کرتی ہے جب کرنٹ کو بنیاد پر لگایا جاتا ہے۔ روایتی ٹرانجسٹراور کھولتا ہے.
نتیجے کے طور پر، آپٹوکوپلر کے آؤٹ پٹ پر ایک سگنل بنتا ہے، جو عام طور پر ان پٹ کی شکل سے مماثل نہیں ہو سکتا، اور ان پٹ اور آؤٹ پٹ سرکٹس جستی طور پر منسلک نہیں ہوتے ہیں۔ ایک برقی طور پر مضبوط شفاف ڈائی الیکٹرک ماس (عام طور پر ایک نامیاتی پولیمر) آپٹکوپلر کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ سرکٹس کے درمیان رکھا جاتا ہے، جس کی مزاحمت 10^9 ... 10^12 اوہم تک پہنچ جاتی ہے۔
صنعت سے تیار کردہ آپٹکوپلر کا نام موجودہ سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کے عہدہ کے نظام کی بنیاد پر رکھا گیا ہے۔
اوپٹوکوپلر (A) کے عہدہ کا پہلا حرف ایمیٹر کے ابتدائی مواد کی طرف اشارہ کرتا ہے — گیلیم آرسنائیڈ یا گیلیم-ایلومینیم-آرسینک کا ٹھوس محلول، دوسرے (O) کا مطلب ذیلی طبقے — آپٹکوپلر؛ تیسرا یہ بتاتا ہے کہ ڈیوائس کس قسم سے تعلق رکھتی ہے: P — ریزسٹر، D — ڈایڈڈ، T — ٹرانجسٹر، Y — تھائیرسٹر۔ اگلا نمبر ہیں، جس کا مطلب ہے ترقی کی تعداد، اور ایک خط - یہ یا اس قسم کا گروپ۔
آپٹکوپلر ڈیوائس
ایمیٹر — ایک بغیر لپیٹے ہوئے ایل ای ڈی — کو عام طور پر دھاتی کیس کے اوپری حصے میں رکھا جاتا ہے، اور نچلے حصے میں، ایک کرسٹل ہولڈر پر، ایک مضبوط سلکان فوٹو ڈیٹیکٹر ہے، مثال کے طور پر، فوٹوتھائرسٹر۔ LED اور photothyristor کے درمیان کی پوری جگہ ٹھوس شفاف ماس سے بھری ہوئی ہے۔ یہ فلنگ ایک پرت سے ڈھکی ہوئی ہے جو روشنی کی شعاعوں کو اندر کی طرف منعکس کرتی ہے، جو روشنی کو کام کرنے والے علاقے کے باہر بکھرنے سے روکتی ہے۔
بیان کردہ ریزسٹر آپٹیکل کپلر سے قدرے مختلف ڈیزائن... یہاں میٹل باڈی کے اوپری حصے میں تاپدیپت تنت والا ایک چھوٹا لیمپ نصب کیا گیا ہے، اور نچلے حصے میں کیڈمیم سیلینیم پر مبنی فوٹو ریزسٹر نصب ہے۔
فوٹو ریزسٹر ایک پتلی سیٹل بیس پر الگ سے تیار کیا جاتا ہے۔ سیمی کنڈکٹنگ مواد کی ایک فلم، کیڈمیم سیلینائیڈ، اس پر اسپرے کیا جاتا ہے، جس کے بعد کنڈکٹیو مواد (جیسے ایلومینیم) سے بنے الیکٹروڈ بنتے ہیں۔ آؤٹ پٹ تاروں کو الیکٹروڈ پر ویلڈ کیا جاتا ہے۔ لیمپ اور بیس کے درمیان سخت کنکشن ایک سخت شفاف ماس کے ذریعہ فراہم کیا جاتا ہے۔
آپٹکوپلر تاروں کے لیے ہاؤسنگ میں سوراخ شیشے سے بھرے ہوئے ہیں۔ کور اور جسم کی بنیاد کا سخت کنکشن ویلڈنگ کے ذریعے یقینی بنایا جاتا ہے۔
thyristor optocoupler کی کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت (CVC) تقریباً ایک جیسی ہوتی ہے۔ thyristor… ان پٹ کرنٹ کی غیر موجودگی میں (I = 0 — تاریک خصوصیت)، فوٹوتھائرسٹر صرف اس پر لگائی جانے والی وولٹیج کی بہت زیادہ قیمت (800 … 1000 V) پر آن کر سکتا ہے۔ چونکہ اس طرح کے ہائی وولٹیج کا اطلاق عملی طور پر ناقابل قبول ہے، اس لیے یہ وکر خالصتاً نظریاتی معنی رکھتا ہے۔
اگر فوٹوتھائرسٹر پر ڈائریکٹ آپریٹنگ وولٹیج (50 سے 400 V تک، آپٹیکولر کی قسم پر منحصر ہے) لاگو کیا جاتا ہے، تو ڈیوائس کو صرف اس وقت آن کیا جا سکتا ہے جب ایک ان پٹ کرنٹ فراہم کیا جائے، جو اب ڈرائیونگ والا ہے۔
آپٹکوپلر کی سوئچنگ کی رفتار ان پٹ کرنٹ کی قدر پر منحصر ہے۔ عام سوئچنگ کے اوقات t = 5 … 10 μs ہیں۔ آپٹوکوپلر کا ٹرن آف ٹائم فوٹوتھائریسٹر کے جنکشن میں اقلیتی کرنٹ کیریئرز کے ریزورپشن کے عمل سے متعلق ہے اور یہ صرف بہتے ہوئے آؤٹ پٹ کرنٹ کی قدر پر منحصر ہے۔ٹرپنگ ٹائم کی اصل قیمت 10 … 50 μs کی حد میں ہے۔
جب محیطی درجہ حرارت 40 ڈگری سیلسیس سے بڑھ جاتا ہے تو فوٹو ریزسٹر اوپٹوکوپلر کا زیادہ سے زیادہ اور آپریٹنگ آؤٹ پٹ کرنٹ تیزی سے کم ہوجاتا ہے۔ اس آپٹکوپلر کی آؤٹ پٹ مزاحمت 4 ایم اے کے ان پٹ کرنٹ کی قدر تک مستقل رہتی ہے، اور ان پٹ کرنٹ میں مزید اضافے کے ساتھ (جب تاپدیپت لیمپ کی چمک بڑھنے لگتی ہے) یہ تیزی سے کم ہو جاتی ہے۔
اوپر بیان کردہ ان کے علاوہ، نام نہاد اوپن آپٹیکل چینل کے ساتھ آپٹکوپلر بھی موجود ہیں... یہاں، الیومینیٹر ایک انفراریڈ ایل ای ڈی ہے، اور فوٹو ڈیٹیکٹر فوٹو ریزسٹر، فوٹوڈیوڈ یا فوٹوٹرانسسٹر ہو سکتا ہے۔ اس آپٹکوپلر کے درمیان فرق یہ ہے کہ اس کی تابکاری باہر جاتی ہے، کسی بیرونی چیز سے منعکس ہوتی ہے اور آپٹکوپلر کی طرف، فوٹو ڈیٹیکٹر کی طرف لوٹ جاتی ہے۔ اس طرح کے آپٹکوپلر میں، آؤٹ پٹ کرنٹ کو نہ صرف ان پٹ کرنٹ کے ذریعے کنٹرول کیا جا سکتا ہے بلکہ بیرونی عکاس سطح کی پوزیشن کو تبدیل کر کے بھی کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔
اوپن آپٹیکل چینل آپٹکوپلر میں، ایمیٹر اور ریسیور کے آپٹیکل محور متوازی یا معمولی زاویہ پر ہوتے ہیں۔ سماکشی آپٹیکل محور کے ساتھ ایسے آپٹکوپلر کے ڈیزائن موجود ہیں۔ اس طرح کے آلات کو optocouplers کہا جاتا ہے۔
اوٹران کا اطلاق
فی الحال، آپٹکوپلرز بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، خاص طور پر طاقتور مجرد عناصر پر مشتمل مائیکرو الیکٹرانک لاجک بلاکس کو ایکچیوٹرز (ریلے، الیکٹرک موٹرز، کنٹیکٹرز، وغیرہ) کے ساتھ جوڑنے کے لیے، نیز لاجک بلاکس کے درمیان رابطے کے لیے جن کے لیے گالوانک آئسولیشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ وولٹیجز، تبدیلی مستطیل دالیں سائنوسائیڈل دوغلوں میں، طاقتور لیمپ کا کنٹرول اور ہائی وولٹیج کے اشارے۔