Резисторная оптопара

Условные графические обозначения оптопар
* с лампой накаливания
* со светодиодом.

Резисторная оптопара, или резисторный оптрон — оптоэлектронный полупроводниковый прибор, состоящий из излучателя и приёмника света, которые соединены оптической связью и гальванически изолированы друг от друга. Приёмником РО служит фоторезистор на основе селенида кадмия (CdSe) или сульфида кадмия (CdS), а излучателем — светодиод, миниатюрная лампа накаливания, реже — неоновая лампа. В РО с закрытым оптическим каналом излучатель и приёмник света прочно склеены друг с другом прозрачным клеем и помещены в оптически непрозрачный корпус. В РО с открытым каналом излучатель и приёмник монтируются на общем основании, а оптический канал замыкается через внешнюю среду.

Функционально РО представляет собой электрическое сопротивление, управляемое током, протекающим через излучатель. В отсутствие тока через излучатель темновое сопротивление фоторезистора постоянному току составляет от единиц МОм до сотен ГОм. При облучении приёмника светом излучателя проводимость фоторезистора растёт пропорционально освещённости его поверхности, которая в свою очередь пропорциональна силе света излучателя. В отличие от фотодиодов и фототранзисторов, фоторезисторы способны управлять линейными цепями и постоянного, и переменного тока, при этом допустимые напряжения на фоторезисторе могут достигать сотен В. Коэффициент нелинейных искажений (К_НИ) выходного тока при малых напряжениях (до 0,5 В) не превышает 0,1 (-80дБ).

РО — исторически первый, и самый медленный тип оптопары: задержка переключения лучших образцов составляет порядка 1 мс, а для РО на лампах накаливания характерны задержки в сотни мс. Паразитная ёмкость фоторезистора ограничивает частотный диапазон вторичной цепи звуковыми и ультразвуковыми частотами. Кадмиевые фоторезисторы демонстрируют выраженный эффект памяти: сопротивление фоторезистора зависит не только от текущего значения освещённости («засветки»), но и от накопленной в прошлом «световой истории». Адаптация к текущему значению освещённости длится часами, у высокочувствительных приборов — неделями. При высоких температурах фоторезисторы быстро и необратимо стареют, а при температурах ниже −25°C резко возрастает задержка отклика. Поэтому ещё в 1970-е годы РО были вытеснены с рынка быстродействующими диодными и транзисторными оптопарами (оптронами). Благодаря удачному сочетанию гальванической развязки, малых искажений и простоты схемотехнических решений РО продолжают использоваться как регулирующие элементы (управляемые сопротивления) в студийном звуковом оборудовании, в гитарных усилителях и в аналоговых синтезаторах.