Digikey enumera optoaisladores con varios tipos de salida:
¿Cuáles son las diferencias entre estos y en qué circunstancias usaría uno u otro?
Respuestas:
Fototransistor
Esta es la variante más básica. Cuando hay una señal de entrada, el fototransistor se enciende como un transistor normal, es decir, crea una conexión de baja impedancia entre su colector y su emisor (hasta cierto límite de corriente).
Sin embargo, un optoacoplador de transistor no amplifica las señales tanto como un transistor normal. Típicamente, la relación entre la corriente de salida y la corriente de entrada del LED (CTR = relación de transferencia de corriente) es aproximadamente del 100%, es decir, no hay amplificación en absoluto.
Los fototransistores tienen una unión colector-base muy grande (para poder captar mucha luz), lo que implica una gran capacidad de colector-base, lo que hace que los optoacopladores fototransistores sean relativamente lentos, especialmente cuando se desconecta de la saturación.
Los optoacopladores de fototransistor son más baratos, por lo que se usan a menos que se necesite algún otro tipo.
Fototransistor con base
En optoacopladores con un pin de base, es posible conectar la base al emisor a través de una resistencia grande (típicamente 1 MΩ). Esto permite que las cargas en la base se eliminen más rápido cuando el transistor necesita ser apagado, es decir, el apagado ocurre algo más rápido. (Además, el encendido se retrasa un poco).
Sería posible inyectar retroalimentación en el pin base para acelerar el cambio, pero esto es difícil de hacer en la práctica debido a las grandes variaciones de fabricación que resultan en especificaciones de CTR muy flexibles.
Cuando no se usa el pin de la base, puede captar ruido (dependiendo del entorno).
Darlington
Esto es esencialmente un fototransistor con mucha amplificación adicional. Los optoacopladores Darlington típicos tienen un CTR mínimo de varios cientos por ciento.
Los optoacopladores Darlington funcionan con corrientes de entrada muy pequeñas, pero también amplifican el ruido, y tener dos transistores saturados hace que el tiempo necesario para apagarse sea aún mayor que con un solo transistor.
Darlington con base
Ver fototransistor con base.
Fotovoltaico
Los optoacopladores fotovoltaicos no cambian una corriente entre sus pines de salida, sino que solo usan muchos fotodiodos para generar una corriente. No hay transistor para amplificación, por lo que esta corriente es muy pequeña.
Los optoacopladores fotovoltaicos se usan típicamente para cargar la puerta de un FET.
Photo FET
Este es un optoacoplador fotovoltaico con FET incorporados. Dos FET permiten cambiar la corriente alterna entre los pines de salida.
Phototriac / SCR
Permite cambiar directamente una corriente alterna. Por lo general, permite menos corriente que una foto FET, pero es más barato.
(Una forma común de cambiar una carga de CA grande es usar un fototriaco pequeño para cambiar un triac grande).
optoacopladores linealizados Los optoacopladores
tienen grandes variaciones de CTR debido a las desviaciones de fabricación.
Los optoacopladores linealizados no tienen especificaciones mucho más estrictas, pero tienen dos fotodiodos similares que generan dos corrientes de salida similares. Uno de ellos se puede utilizar para construir un circuito de retroalimentación para controlar la señal de entrada para obtener el comportamiento lineal deseado.
Sin embargo, en la práctica, el mecanismo más utilizado para transferir una señal analógica no es a través de un optoacoplador lineal sino con una señal PWM.
optoacopladores digitales / de alta velocidad
El comportamiento lineal de los fototransistores a menudo no es necesario. Los optoacopladores digitales utilizan componentes más integrados (por ejemplo, fotodiodos separados, amplificadores no lineales y / o disparadores Schmitt) para permitir una conmutación más rápida.