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1 OPTOELETTRONICA I FOTORILEVATORI

2 fotoresistenze Le foto resistenze sono costituite da un materiale semiconduttore di tipo N,come il solfuro di cadmio(cds) oppure da materiali fotosensibili come l ossido di zinco. Un sottile strato di questo materiale viene posto fra due elettrodi metallici a forme di pettine in modo da ottenere la massima superficie possibile.

3 E un componente elettronico la cui resistenza è inversamente proporzionale alla quantità di luce che lo colpisce. Si comporta come un tradizionale resistore ma, il suo valore in Ohm, diminuisce mano a mano che aumenta l intensità della luce che la colpisce. Ciò comporta che la corrente elettrica che transita attraverso tale componente è proporzionale all'intensità di una sorgente luminosa. In tale maniera si realizza una sorta di potenziometro attuabile tramite la luce anziché tramite forze meccaniche o segnali elettrici.

4 Quando una radiazione luminosa colpisce un materiale fotosensibile l energia dei fotoni incidenti viene assorbita dagli elettroni degli atomi verificando un passaggio di livelli di maggiore energia,questo fenomeno genera molti elettroni liberi che si rendono disponibili per la conduzione.

5 La resistenza dell elemento dipende dalla superficie dell elemento fotosensibile,dalla quantità di flusso lux(lx) incidente sull unità di area, da una costante adimensionale a ed una costante K(ohm/lx). La sensibilità spettrale è determinata dalla composizione del materiale impiegato per costruirla.

6 Pregi Robuste ed economiche Presentano una buona sensibilità all intensità luminosa La resistenza,in condizioni di oscurità è nell ordine dei Mohm e con un illuminazione di 1000lx la sua resistenza è di una decina di ohm Possono essere alimentate sia in corrente alternata sia in corrente continua

7 Difetti Manifestano una risposta lenta alle variazioni di intensità luminosa Possono operare correttamente solo per bassi valori di temperatura Ha una banda passante molto lenta causata dall elevato tempo di ricombinazione delle coppie elettrone- lacuna.

8 Fotoaccoppiatori o optoisolatori I fotoaccoppiatori sono realizzati unendo,in uno stesso contenitore, un diodo led e un fotodiodo o un fototransistor quando il diodo led viene polarizzato direttamente la radiazione emessa viene raccolta dal fotorilevatore che entra anch esso in conduzione. I fotoaccoppiatori sono in continua evoluzione e sempre più sofisticati.

9 Un fotoaccoppiatore è simile ad un relé. Esso realizza un isolamento elettrico fra il segnale d ingresso ed il segnale d uscita. La continuità del collegamento elettrico fra le due configurazioni circuitali viene quindi mantenuta dall energia trasferita dalla radiazione luminosa emessa dal diodo, e captata dall elemento fotorilevatore.

10 Caretteristiche elettriche Rapporto di trasferimento di corrente(ctr): è il rapporto, espresso in percentuale, fra la corrente fornita dal fotorilevatore e la corrente diretta assorbita dal diodo fotoemittente. Tensione di isolamento: consiste nel disaccoppiare un segnale d ingresso rispetto all apparecchiatura che deve elaborarlo o viceversa(capacità di isolamento dell optoisolatore)

11 Vantaggi Elevato valore della tensione e della resistenza di isolamento Basso valore della capacità di isolamento Assenza di organi meccanici di isolamento e quindi assenza di rimbalzi Facilità di montaggio su circuito stampato Funzionamento a bassa potenza Temperatura di funzionamento elevato(fino a 100C ) Costo basso

12 Difetti Resistenza di apertura non infinita Corrente nello stato di conduzione limitata Bassa potenza commutabile Limitata tensione inversa

13 I due dispositivi(emettitore e fotorilevatore)vengono assemblati su due chip completamente separati uno che emette e uno che riceve la radiazione luminosa. La radiazione è ricevuta generalmente da fototransistor che forniscono significative amplificazioni di corrente la radiazione luminosa emessa dalla sorgente perviene alla superficie del sensore attraverso un materiale dielettrico trasparente. Il CTR è inversamente proporzionale alla distanza fra i foto elementi ciò significa che: tanto più i fotoelementi sono lontani,tanto maggiore è l isolamento elettrico e minore il CTR

14 Simbolo grafico Non esiste un vero e proprio simbolo grafico da utilizzare per disegnare un fotoaccoppiatore. Il modo più diffuso è quello di racchiudere in un rettangolo (tracciato con una linea tratteggiata o continua)sia il simbolo del diodo emettitore sia quello del fotorilevatore.

15 Fine Grazie per l ascolto RIZZA JOSHUA V B el

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