Dispositi Opto Acopla

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FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS EXATAS 
 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
LABORATÓRIO INTEGRADO II 
 
 
 
 
Título da Experiência 
DISPOSITIVOS OPTO-ACOPLADOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Prof. Gediael 
 
USJT – FTCE – Laboratório Integrado II 
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INTRODUÇÃO 
 
A opto-eletrônica é uma ramificação muito especial da Tecnologia de 
semicondutores a qual tem sido bastante inovadora nos últimos 15 a vinte anos. 
Componentes optoeletrônicos tem sido versáteis como ferramenta de projetos, 
oferecendo uma alternativa viável com baixo custo 
 
Os LED’s, na porção visível do espectro eletromagnético, tem virtualmente 
eliminado o uso da lâmpada incandescentes em painéis indicadores. O emissor 
infravermelho e semicondutores de silício fotodetectores, são dispositivos de larga 
aplicação como par sensorial, tomando lugar de chaves e relês. Os dispositivos ópticos 
estão tomando lugar de pequenos relês e transformadores de pulso. 
 
EMISSOR 
Os primeiros dispositivos emissores, visível e infravermelho, tinham baixa potência 
de saída e deterioração rápida comparado com os atuais. Os elementos utilizados para 
estas junções são aqueles encontrados nos grupos III e V da tabela periódica formando 
compostos pela difusão epitaxial. Materiais típicos são o Arseneto de Gálio (GaAs), 
Arseneto de Alumínio e Gálio (GaAlAs), entre outros. 
 
Quando uma polarização direta é aplicada na junção, fótons são emitidos. A 
Energia emitida possui um ângulo com relação ao eixo de emissão e também tem 
intensidade em função da corrente direta aplicada. 
 
 
 
Os emissores de 940 nm tem custo efetivo menor, porém não possuem um 
espectro adequado para os detectores. Quase todos os opto-acopladores possuem este 
tipo de espectro, portanto usam os emissores com 940 nm. 
 
Os emissores de 850 nm tem um pico de emissão que combina quase exatamente 
com os detetores. Tem uso onde a eficiência e a rapidez são requeridas. 
 
Os de 660 nm não combinam exatamente com os detectores, mas são ideais para 
o uso em sistemas de fibras óticas. As fibras óticas possuem curva característica a qual 
atingem um mínimo para 660 nm. Esta atenuação é fator preponderante para considerar 
em projetos quando se utilizam as fibras óticas. 
 
DETETORES 
Os emissores foram desenvolvidos ao longo dos anos, bem como os detectores. 
Os primeiros fototransistores e fotodiodos, foram usados como detectores com conexão 
D’Arlington, ativados pela luz. Inovações no projeto, tiveram novas criações, 
sensivelmente mais rápidos, grandes capacidades de tensão, grande sensibilidade 
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detectora, etc. Uma grande variedade de detectores foram fabricados, como podemos 
ver abaixo: 
 
 
 
 
OPTO-ISOLADORES 
São dispositivos que contém pelo menos um emissor, o qual é opticamente acoplado a 
um fototransistor com alta isolação elétrica entre eles e envolvidos por um mesmo 
invólucro. Podemos Ter um invólucro com acesso ou não à uma abertura, a qual 
podemos interceptar o onda transmitida. A seguir podemos visualizar estes elementos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
1. Projetar um contador de objetos, utilizando o TIL 32 e o TIL 78. O circuito básico é o 
encontrado abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Montar o circuito e ensaiá-lo, verificando se o circuito detecta o objeto na entrada ou 
saída. Trocar a porta 7414 por outra (fazer a inversora com uma das portas 7400). 
Houve alguma anormalidade com o funcionamento? Explique. Volte a montagem com 
a 7414 e modifique o circuito para que ele faça a condição inversa (saída ou entrada). 
 
3. Utilizar o circuito seguinte e calcule os valores necessários para que o circuito 
transmita, via par de fios, um sinal quadrado do gerador de áudio ( f = 1kHz 4Vpp). 
 
 
 
4. Apresentar ao professor os cálculos realizados, medidas, formas de onda, etc. 
Compare os resultados com os esperados e conclua a respeito do experimento. 
 
 
 
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