Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optoppler: Wie funktioniert der Basisanschluss??


von Hans P. (Gast)


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Hallo,

der Fototransistor auf der Sekundärseite eines Optokopplers hat einen 
Basisanschluss. Das Ergebnis einer Suche im Internet nach dessen 
Funktionalität, die die Hersteller diesem zuschreiben, war bei mir sehr 
dürftig, auch im Wikiartikel dieses Forums hier. Weiß jemand mehr?

http://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler

Ich würde Folgendes vermuten: Durch das Licht wird ein Strom in die 
Basis induziert. Wenn ich einen Strom in den Basisanschluss schicke, 
addiert sich dieser dazu. Es wäre also weniger Licht notwendig, bis der 
Optokoppler sekundär schaltet. Stimmt das?

: Verschoben durch User
von Teo D. (teoderix)


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Optokoppler können auch Analog (nich alle sind dafür gebaut/geeignet).
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1506301.htm

von Jobst M. (jobstens-de)


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Hans P. schrieb:
> der Fototransistor auf der Sekundärseite eines Optokopplers hat einen
> Basisanschluss.

Nicht bei jedem Optokoppler.

Hans P. schrieb:
> Wenn ich einen Strom in den Basisanschluss schicke,
> addiert sich dieser dazu. Es wäre also weniger Licht notwendig, bis der
> Optokoppler sekundär schaltet. Stimmt das?

Probiere es aus.

Ich benutze ihn meist dazu um den OK schneller zu bekommen indem ich 
einen Widerstand zwischen B und E hänge.


Gruß

Jobst

von Clemens L. (c_l)


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Hans P. schrieb:
> der Fototransistor auf der Sekundärseite eines Optokopplers hat einen
> Basisanschluss.

Nicht immer (z.B. PC817), weil er meistens eh' nicht benutzt wird.

> Weiß jemand mehr?

Das wurde im Beitrag "Optokoppler Schaltzeiten beschleunigen (z.B. CNY17)" gefragt, und 
in einigen Fällen auch beantwortet.

> Wenn ich einen Strom in den Basisanschluss schicke, addiert sich
> dieser dazu. Es wäre also weniger Licht notwendig, bis der Optokoppler
> sekundär schaltet.

Ein Fototransistor arbeitet analog: wenn du ein bisschen Strom 
hineinschickst, dann schaltet er auch schon ein bisschen durch. Und die 
Verstärkung ist in diesem Bereich überhaupt nicht spezifiziert.

Wenn man aber analoge Signale übertragen will, ist es mit der Basis 
möglich, den Fototransistor in einen Bereich zu bringen, wo die 
Verstärkung fast linear ist. Normale Fototransistoren sind dafür aber 
auch nicht linear genug, dann nimmt man spezielle Chips wie z.B. 6N136 
(siehe AC-Coupled Isolation Amplifier oder Isolated Video Interface 
im Optocouplers Designer’s Guide: 
http://docs.avagotech.com/docs/AV02-4387EN).

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hans P. schrieb:
> der Fototransistor auf der Sekundärseite eines Optokopplers hat einen
> Basisanschluss.

Nur bei wenigen Optokopplern ist die Basis des Fototransistors heraus- 
geführt bzw. überhaupt kontaktiert.

> Das Ergebnis einer Suche im Internet nach dessen
> Funktionalität, die die Hersteller diesem zuschreiben, war bei mir sehr
> dürftig, auch im Wikiartikel dieses Forums hier. Weiß jemand mehr?

Der Fototransistor mit herausgeführter Basis verhält sich erst mal wie 
ein ganz gewöhnlicher Transistor [1] - du kannst ihn also über die Basis 
steuern. In Verbindung mit der IR-LED im Optokoppler ergeben sich dabei 
verschiedene Möglichkeiten:

- wenn man den Optokoppler analog verwendet, dann kann man am 
Basisanschluß den Arbeitspunkt des Transistors einstellen.

- im Digitalbetrieb ist bei einem Optokoppler mit Fototransistor vor 
allem der Abschaltvorgang langsam. Wenn man zwischen Basis und Emitter 
einen Widerstand einfügt, geht der Abschaltvorgang schneller - 
allerdings auf Kosten der Empfindlichkeit (CTR).

- man kann des Basisanschluß als eine zweite Möglichkeit verwenden, den 
Optokoppler anzusteuern. Der Optokoppler ist dann als NOR Gatter 
verwendbar. Emitter auf GND, Pullup am Kollektor. Dann geht der Ausgang 
auf L, wenn die LED bestromt wird oder Strom in die Basis fließt.

Die letzte Anwendung ist einigermaßen exotisch, ich habe sie aber in der 
Tat mal in einem Schaltnetzteil gefunden. Da wurde das Feedback wie 
gewöhnlich über die LED im Optokoppler gemacht. Aber eine Schutz- 
schaltung auf der Primärseite konnte zusätzlich den Optokoppler über den 
Basisanschluß ansteuern und so die Ausgangsspannung herunterziehen.


[1] das funktioniert auch anders herum: wenn man den Chip eines 
gewöhnlichen Transistors freilegt, so daß Licht darauf fallen kann, dann 
wird er lichtempfindlich. So haben wir früher <tm> Fototransistoren 
selber gebaut - aus Transistoren im Metallgehäuse.

von Joachim B. (jar)


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Axel S. schrieb:
> [1] das funktioniert auch anders herum: wenn man den Chip eines
> gewöhnlichen Transistors freilegt, so daß Licht darauf fallen kann, dann
> wird er lichtempfindlich. So haben wir früher <tm> Fototransistoren
> selber gebaut - aus Transistoren im Metallgehäuse.

BC107/108/109 das Hütchen abgesägt?

von Hans P. (Gast)


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Axel S. schrieb:
> - wenn man den Optokoppler analog verwendet, dann kann man am
> Basisanschluß den Arbeitspunkt des Transistors einstellen.

Danke für den Überblick! :-) Nicht nur diese sondern auch die anderen 
von Dir beschriebenen Verhaltensweisen würden meine ursprüngliche 
Vermutung stützen, dass der Strom in den Basisanschluss und der aus dem 
Licht induzierte Strom sich zum Gesamt-Basisstrom addieren. Damit wäre 
es das Einzige, was man sich diesbezüglich merken müsste. Alles Andere 
ergäbe sich daraus von selbst. Oder??

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hans P. schrieb:
> ... würden meine ursprüngliche
> Vermutung stützen, dass der Strom in den Basisanschluss und der aus dem
> Licht induzierte Strom sich zum Gesamt-Basisstrom addieren.

Im Prinzip ja. Ein Teil der aufgefangenen Photonen "schubst" Elektronen 
im Basisgebiet ins Leitungsband und wirkt so wie ein injizierter 
Basisstrom. Auch bekannt als (innerer) Fotoelektrischer Effekt:

https://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt#Photoleitung

von MaWin (Gast)


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Hans P. schrieb:
> Durch das Licht wird ein Strom in die
> Basis induziert. Wenn ich einen Strom in den Basisanschluss schicke,
> addiert sich dieser dazu. Es wäre also weniger Licht notwendig, bis der
> Optokoppler sekundär schaltet. Stimmt das?

Dann leitet er immer (ein bischen).

Daher eher umkehrt: Durch einen Widerstand nach Masse wird etwas Strom 
aus der Basis abgezogen und der Phototransi schaltet erst bei mehr 
Licht.

Man kann den Basisanschluss aber auch zur Beschleunigung des 
Umschaltverhaltens verwenden oder zumindest damit Einschalt- gleich 
Auschaltzeit wird.

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