O Digikey lista optoisoladores com vários tipos de saída:
Quais são as diferenças entre essas e em que circunstâncias eu usaria uma ou outra?
Respostas:
Fototransistor
Esta é a variante mais básica. Quando existe um sinal de entrada, o fototransistor é ligado como um transistor normal, ou seja, cria uma conexão de baixa impedância entre seu coletor e emissor (até um determinado limite de corrente).
No entanto, um acoplador óptico de transistor não amplifica os sinais tanto quanto um transistor normal. Normalmente, a taxa de corrente de saída para a corrente de entrada do LED (CTR = taxa de transferência de corrente) é de cerca de 100%, ou seja, não há amplificação.
Os fototransistores têm uma junção base-coletor muito grande (para captar muita luz), o que implica uma capacitância grande base-coletor, o que torna os optoacopladores fototransistentes comparativamente lentos, especialmente ao desligar a saturação.
Optoacopladores de fototransistor são mais baratos e, portanto, são usados, a menos que seja necessário outro tipo.
Fototransistor com base
Nos acopladores ópticos com um pino de base, é possível conectar a base ao emissor através de um resistor grande (normalmente 1 MΩ). Isso permite que as cargas na base sejam removidas mais rapidamente quando o transistor precisa ser desligado, ou seja, o desligamento acontece um pouco mais rápido. (Além disso, a ativação é atrasada um pouco.)
Seria possível injetar feedback no pino base para acelerar a comutação, mas isso é difícil na prática devido às grandes variações de fabricação que resultam em especificações CTR muito frouxas.
Quando o pino base não é usado, ele pode captar ruídos (dependendo do ambiente).
Darlington
Este é essencialmente um fototransistor com muita amplificação extra. Os optoacopladores típicos de darlington têm uma CTR mínima de várias centenas por cento.
Os optoacopladores de Darlington trabalham com correntes de entrada muito pequenas, mas também amplificam o ruído, e ter dois transistores saturados torna o tempo necessário para desligar ainda maior do que com um único transistor.
Darlington com base
Veja o fototransistor com base.
Fotovoltaicos Os
optoacopladores fotovoltaicos não alternam uma corrente entre os pinos de saída, mas apenas usam muitos fotodiodos para gerar uma corrente. Não há transistor para amplificação, portanto essa corrente é muito pequena.
Optoacopladores fotovoltaicos são normalmente usados para carregar o portão de um FET.
Photo FET
Este é um acoplador óptico fotovoltaico com FETs integrados. Dois FETs possibilitam alternar a corrente CA entre os pinos de saída.
Phototriac / SCR
Permite alternar diretamente uma corrente CA. Normalmente, permite menos corrente do que uma foto FET, mas é mais barata.
(Uma maneira comum de alternar uma grande carga CA é usar um pequeno fototriático para alternar um triac grande.)
optoacopladores linearizados Os optoacopladores
apresentam grandes variações de CTR devido a desvios de fabricação.
Optoacopladores linearizados não possuem especificações muito mais rigorosas, mas eles têm dois fotodiodos semelhantes que geram duas correntes de saída semelhantes. Um deles pode ser usado para construir um circuito de realimentação para controlar o sinal de entrada e obter o comportamento linear desejado.
No entanto, na prática, o mecanismo mais utilizado para transferir um sinal analógico não é através de um acoplador óptico linear, mas com um sinal PWM.
optoacopladores digitais / de alta velocidade
O comportamento linear dos fototransistores geralmente não é necessário. Optoacopladores digitais usam componentes mais integrados (por exemplo, fotodiodos separados, amplificadores não lineares e / ou gatilhos Schmitt) para permitir uma comutação mais rápida.