KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 12.
W którym z przedstawionych układów transoptora fotodetektorem jest fotodioda?
Ilustracja przedstawia cztery schematy układów elektronicznych, które mogą być częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Fotodioda jako fotodetektor w transoptorze jest elementem wyjściowym typu dioda (zwykle z zaznaczonym kierunkiem przewodzenia) o prądzie zależnym od oświetlenia, a nie tranzystorem z wyprowadzeniami baza–kolektor–emiter. Poprawny jest wariant, w którym po stronie odbiorczej widnieje symbol fotodiody.

Pełne wyjaśnienie:

Transoptor (optoizolator) składa się z nadajnika światła (najczęściej diody LED) oraz odbiornika światła (fotodetektora) umieszczonych w jednej obudowie, ale bez połączenia galwanicznego między wejściem i wyjściem. Kluczowe jest rozpoznanie, jaki element znajduje się po stronie wyjściowej.

Fotodioda jako fotodetektor jest elementem typu dioda: na schemacie ma symbol diody (z anodą i katodą), a strzałki światła są skierowane do złącza. W pracy jako detektor fotodioda często bywa polaryzowana zaporowo, a jej prąd (fotoprąd) zależy od natężenia oświetlenia. To odróżnia ją od wyjść tranzystorowych, które mają trzy wyprowadzenia i zachowują się jak element sterowany prądem/napięciem.

Dlatego odpowiedź "W układzie 1." jest poprawna, jeśli w układzie 1 fotodetektorem po stronie wyjściowej jest fotodioda.

Pozostałe odpowiedzi są błędne, jeżeli w pokazanych wariantach po stronie wyjściowej znajduje się inny fotodetektor, typowo:

  • fototranzystor (symbol tranzystora oświetlanego strzałkami, często najpopularniejszy w klasycznych transoptorach),
  • fototriak/fototyrystor (stosowane w sterowaniu elementami AC),
  • fotoopornik (rzadziej w nowoczesnych rozwiązaniach, inna charakterystyka i szybkość).

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw znajdź na schemacie stronę odbiorczą (wyjście), potem nazwij element (dioda/tranzystor/tyrystor). Dopiero wtedy wybierz numer układu. Unikniesz błędu polegającego na wybieraniu "najbardziej znajomego" symbolu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Transoptor (optoizolator) przenosi sygnał za pomocą światła między dwoma obwodami, zapewniając izolację galwaniczną. Stosuje się go m.in. do ochrony mikrokontrolera przed wysokim napięciem, eliminacji pętli masy i separacji układów pomiarowych.
Szukaj po stronie wyjściowej symbolu diody (anoda–katoda) z dwiema strzałkami skierowanymi do złącza. To odróżnia fotodiodę od fototranzystora (symbol tranzystora z "oświetleniem") i elementów do AC, jak fototriak.
Fotodioda może zapewniać szybszą odpowiedź i lepszą liniowość w pewnych układach (zwłaszcza w torach analogowych lub szybkich). Fototranzystor zwykle daje większe wzmocnienie prądowe, ale bywa wolniejszy i bardziej nieliniowy.
Najczęściej spotkasz wyjście fototranzystorowe. W aplikacjach sieciowych AC używa się transoptorów z fototriakiem lub fototyrystorem. Istnieją też transoptory szybkie z wyjściem logicznym (np. z komparatorem), ale ich symbole są inne.
W roli detektora światła fotodiodę często polaryzuje się zaporowo, aby poprawić szybkość i liniowość, a mierzony jest fotoprąd. Zdarzają się też układy bez polaryzacji (fotowoltaiczne), ale to zależy od aplikacji i schematu.
Najczęstsze są: mylenie fotodiody z LED (obie są "diodami"), ignorowanie strzałek światła, oraz automatyczne zakładanie, że każdy transoptor ma wyjście tranzystorowe. Pomaga zasada: sprawdź liczbę wyprowadzeń i symbol elementu na wyjściu.
Fotodioda ma symbol diody (dwa wyprowadzenia), a fototranzystor ma symbol tranzystora (zwykle trzy wyprowadzenia: emiter, kolektor i czasem baza) z dwiema strzałkami światła skierowanymi do złącza. Różnią się też sposobem sterowania wyjściem.
Gdy potrzebujesz szybkiego przeniesienia impulsów lub lepszej liniowości toru (np. w pomiarach, modulacji, sprzężeniu zwrotnym). W montażu i serwisie ważne jest też dopasowanie obciążenia oraz polaryzacji, bo fotodioda daje zwykle mniejsze prądy niż fototranzystor.
W zdecydowanej większości transoptorów nadajnikiem jest dioda LED, co na schemacie widać jako diodę ze strzałkami na zewnątrz (emisja). W zadaniach egzaminacyjnych najczęściej właśnie LED jest wejściem, a różni się typ fotodetektora po stronie wyjściowej.
Najpierw znajdź stronę wyjściową i nazwij element: dioda/tranzystor/triak. Następnie sprawdź, czy strzałki światła są skierowane do tego elementu. Jeśli widzisz symbol diody po stronie odbiorczej, wybierasz wariant z fotodiodą. Nie zgaduj po "typowym wyglądzie".
info

Statystycznie 45% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Poprawny jest wariant, w którym po stronie odbiorczej widnieje symbol fotodiody."

Źródła:

  • Vishay Semiconductors, "VOM1271 Photodiode Output Optocoupler" (datasheet), https://www.vishay.com/docs/ (wyszukać: VOM1271 datasheet) - dostęp 2026-03-04
  • Vishay Semiconductors, "4N25, 4N26, 4N27 Optocouplers, Phototransistor Output" (datasheet), https://www.vishay.com/docs/ (wyszukać: 4N25 datasheet) - dostęp 2026-03-04
  • Broadcom (Avago), "HCNR200/201 High Linearity Analog Optocoupler" (datasheet), https://docs.broadcom.com/ (wyszukać: HCNR200 datasheet) - dostęp 2026-03-04

Materiały:

  • Karty katalogowe transoptorów z wyjściem fotodiodowym i fototranzystorowym (porównanie schematów aplikacyjnych)
  • Materiały producentów o optoizolacji (noty aplikacyjne)
  • Powtórzenie symboli elementów półprzewodnikowych i zasad ich polaryzacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego