Optoaccoppiatori per componenti elettronici semiconduttori e attivi

Optoelettronica e optoaccoppiatori

Si sente sempre più parlare di optoelettronica, la branca che studia l’interazione tra l’elettronica e l’ottica, applicata per la realizzazione di diversi dispositivi. I primi tra questi furono i tubi da ripresa televisiva, i convertitori e gli intensificatori di immagini, già in uso a metà del secolo scorso. Ai giorni nostri, tra gli articoli di elettronica industriale, troviamo gli optoaccoppiatori, chiamati anche fotoaccoppiatori o optoisolatori. Sono dei componenti elettronici normalmente formati da due parti, l’emettitore e il ricevitore, collegati tra loro da raggi di luce e per questo isolati elettricamente. Si utilizzano quindi per trasferire un segnale da un dispositivo a un altro, facendo in modo che questi rimangano isolati.

Caratteristiche principali di un optoaccoppiatore

L’emettitore, normalmente, è costituito da un diodo led e il ricevitore è un fototransistor. Le radiazioni emesse dal primo attivano la seconda componente e l’accoppiamento che ne deriva permette di realizzare un quadripolo altamente isolato. Le loro caratteristiche principali sono l’elevata velocità di risposta, l’isolamento, la bassa capacità di accoppiamento e il rapporto di trasferimento. In commercio si possono trovare degli optoaccoppiatori per componenti elettronici attivi dotati di più circuiti di accoppiamento interni, amplificatori e TRIAC. Un esempio pratico del loro utilizzo lo si può notare quando si collega un computer a un circuito esterno alimentato a corrente continua o alternata. Se non si utilizzasse un fotoaccoppiatore, la tensione potrebbe rientrare nel computer e danneggiarlo. La loro forma è quella di un contenitore plastico minidip con 6 terminali. Al suo interno, ci sono il diodo emettitore e il fototransistor ricevente.

L’isolamento che più comunemente garantiscono va dai 1.000 ai 5.000 V. Il costo di un fotoaccoppiatore per utilizzo generico è di circa 0,60 €.

L’elettronica e il futuro

Nel campo dei circuiti integrati per componenti elettronici attivi si stanno facendo grandi passi in avanti. Si tratta di circuiti miniaturizzati, anche denominati con la sigla C.I., nei quali i transistor sono stati creati simultaneamente in unico procedimento fisico-chimico e si suddividono in elettrici, ottici e elettro-ottici. Contengono un gran numero di componenti oltre ai transistor, tra cui le resistenze e i diodi. I loro vantaggi sono la velocità, il basso costo, le dimensioni ridotte e una minore dispersione di potenza. Tra gli articoli per circuiti integrati troviamo l’amplificatore operazionale, praticamente un circuito caratterizzato da un elevato fattore di amplificazione. Altri esempi sono i regolatori di tensione e i sensori per circuiti integrati, come quelli di temperatura, precisi ed economici, che funzionano a un intervallo di temperatura che va da -55°C a +150°C circa.