6N137中文詳解

1、6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內(nèi)部有一個850 nm波長AlGaAs LED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運(yùn)放及一個肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。具有溫度、電流和電壓補(bǔ)償功能，高的輸入輸出隔離，LSTTL/TTL兼容，高速(典型為10MBd)，5mA的極小輸入電流。特性：  轉(zhuǎn)換速率高達(dá)10MBit/s;  擺率高達(dá)10kV/us;  扇出系數(shù)為8;  邏輯電平輸出;  集電極開路輸出;工作參數(shù)：  最大輸入電流，低電平：250uA 最大輸入電流，高電平：15mA 最大允許低電平

2、電壓(輸出高)：0.8v 最大允許高電平電壓：Vcc 最大電源電壓、輸出：5.5V 扇出(TTL負(fù)載)：8個(最多) 工作溫度范圍：-40°C to +85°C 典型應(yīng)用：高速數(shù)字開關(guān)，馬達(dá)控制系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換等 6N137光耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管腳如圖1所示。 6N137光耦合器的真值如表1所示：6N137光耦合器的真值表輸入使能輸出HHLLHHHLHLLHHNCLLNCH    需要注意的是，在6N137光耦合器的電源管腳旁應(yīng)有個0.1uF的去耦電容。在選擇電容類型時，應(yīng)盡量選擇高頻特性好的電容器，如陶瓷電容或鉭電容，并且盡量靠近6

3、N137光耦合器的電源管腳；另外，輸入使能管腳在芯片內(nèi)部已有上拉電阻，無需再外接上拉電阻。    6N137光耦合器的使用需要注意兩點(diǎn)：第一是6N137光耦合器的第6腳Vo輸出電路屬于集電極開路電路，必須上拉一個電阻；第二是6N137光耦合器的第2腳和第3腳之間是一個LED，必須串接一個限流電阻。6n137的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如下圖所示，信號從腳2和腳3輸入，發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)片內(nèi)光通道傳到光敏二極管，反向偏置的光敏管光照后 導(dǎo)通，經(jīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換后送到與門的一個輸入端，與門的另一個輸入為使能端，當(dāng)使能端為高時與門輸出高電平，經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當(dāng)

4、輸入信號電流小于觸發(fā)閾值或使能端為低時，輸出高電平，但這個邏輯高是集電極開路的，可針對接收電路加上拉電阻或電壓調(diào)整電路。型號：單通道： 6N137 ， HCPL2601 ， HCPL2611 雙通道： HCPL2630 ， HCPL2631 高速10MBit / s的邏輯門光電引腳圖原理如上圖所示，若以腳2為輸入，腳3接地，則真值表如附表所列，這相當(dāng)于非門的傳輸，若希望在傳輸過程中不改變邏輯狀態(tài)，則從腳3 輸入，腳2接高電平。真值表 功能（正邏輯） Input 輸入Enable 使能Output 輸出H H L L H H H L H L L H H NC L L NC H 絕對最大額定值（T

5、a= 25 除非另有說明）：Symbol 符號 Parameter 參數(shù) Value 數(shù)值Units 單位 TSTG Storage Temperature 貯藏溫度-55 to +125 TOPR Operating Temperature 操作溫度-40 to +85 TSOL Lead Solder Temperature 焊料溫度260 for 10 sec EMITTER 發(fā)送端IF DC/Average Forward 直流/平均正向單通道50 mA Input Current 輸入電流雙通道(每通道)30 VE Enable Input Voltage Not to Exceed

6、 VCC by more than 500mV 單通道5.5 V VR Reverse Input Voltage 反向輸入電壓每個通道5.0 V PI Power Dissipation 功耗單通道100 mW 雙通道(每通道)45 DETECTOR 接收端VCC (1 minute max) Supply Voltage 電源電壓7.0 V IO Output Current 輸出電流單通道50 mA 雙通道(每通道)50 VO Output Voltage 輸出電壓每個通道7.0 V PO Collector Output 集電極輸出單通道85 mW Power Dissipation

7、功耗雙通道(每通道) 60 建議操作條件： Symbol 符號 Parameter 參數(shù) 最 小最大Units單位 IFL Input Current Low Level 輸入電流，低電平0 250 A IFH Input Current High Level 輸入電流，高電平*6.3 15 mA VCC Supply Voltage Output 供電電壓，輸出4.5 5.5 V VEL Enable Voltage Low Level 使能電壓，低電平0 0.8 V VEH Enable Voltage High Level 使能電壓，高電平2.0 VCC V TA 工作溫度范圍-40 +

8、85 N Fan Out (TTL load)扇出期( TTL負(fù)載)8 電學(xué)特性（Ta=0至70 ，除非另有規(guī)定） 單獨(dú)的組件特征： Symbol 符號 Parameter 參數(shù)測試條件最小典型最大單位VFInput Forward Voltage輸入正向電壓IF = 10mA1.8V TA=251.41.75BVR Input Reverse Breakdown Voltage 輸入反向擊穿電壓IR = 10A 5.0 V CIN Input Capacitance 輸入電容VF = 0 f = 1MHz 60 pF VF / TA Input Diode Temperature Coeff

9、icient 輸入二極管溫度系數(shù)IF = 10mA -1.4 mV/ DETECTOR 接收端ICCH High Level Supply Current高電源電流VCC = 5.5V IF = 0mA VE = 0.5V 單通道7 10 mA 雙通道10 15 ICCL Low Level Supply Current 低電平電源電流單通道VCC=5.5V IF = 10mA9 13 mA 雙通道VE = 0.5V 14 21 IEL Low Level Enable Current 低電平使能電流VCC = 5.5V VE = 0.5V -0.8 -1.6 mA IEH High Leve

10、l Enable Current 高電平使能電流VCC = 5.5V VE = 2.0V -0.6 -1.6 mA VEH High Level Enable Voltage 高電平使能電壓VCC = 5.5V IF = 10mA 2.0 V VEL Low Level Enable Voltage 低電平使能電壓VCC = 5.5V IF = 10mA(3) 0.8 V 開關(guān)特性 (TA= -40 to +85 VCC= 5V IF= 7.5mA 除非另有說明)： Symbol 符號AC Characteristics交流特性測試條件最小典型最大單位TPHHPropagation Delay

11、 Time to Output HIGH Level傳遞延遲時間到高電平輸出RL=350CL=15pF(4)(Fig.12)TA=25204575ns100TPHLPropagation Delay Time to Output LOW Level傳遞延遲時間到低電平輸出TA = 25(5)2545 75 ns RL = 350 CL = 15pF (Fig. 12) 100 |TPHL TPLH| Pulse Width Distortion 脈寬失真(RL = 350 CL = 15pF (Fig. 12) 3 35 ns tr Output Rise Time (1090%)輸出上升時間

12、( 10-90 ) RL = 350 CL = 15pF(6)(Fig. 12) 50 ns tf Output Rise Time (9010%)輸出上升時間( 90-10 ) RL = 350 CL = 15pF(7)(Fig. 12) 12 ns tELH Enable Propagation Delay Time to Output HIGH Level允許傳播延遲時間到高電平輸出IF = 7.5mA VEH = 3.5V RL = 350 CL = 15pF(8)(Fig. 13) 20 ns tEHL Enable Propagation Delay Time to Output

13、LOW Level 允許傳播延遲時間到低電平輸出IF = 7.5mA VEH = 3.5V RL = 350 CL = 15pF(9)(Fig. 13) 20 ns |CMH| Common Mode Transient Immunity (at Output HIGH Level) 共模瞬態(tài)抑制比(輸出高電平)TA=25|VCM| =50V (Peak) IF=0mA VOH (Min.)= 2.0V RL = 350(10)(Fig. 14) 6n137HCPL2630 10000 V/s HCPL2601 HCPL2631 5000 10000 |VCM| = 400V HCPL2611

14、 10000 15000 V/s |CML| Common Mode Transient Immunity (at Output LOW Level) 共模瞬態(tài)抑制比(輸出低電平)RL = 350 IF = 7.5mA VOL (Max.)= 0.8V TA = 25(11) (Fig. 14) 6n137HCPL2630 10000 HCPL2601 HCPL2631 5000 10000 |VCM| = 400V HCPL2611 10000 15000 電氣特性（續(xù)） 轉(zhuǎn)移特性(TA = -40 to +85 除非另有說明) Symbol 符號 DC Characteristics 直流

15、特性測試條件 最小典型 最大 Unit 單位IOH HIGH Level Output Current 高輸出電流VCC = 5.5V VO = 5.5V IF = 250A VE = 2.0V(2) 100 A VOL LOW Level Output Current 低電平輸出電流VCC = 5.5V IF = 5mA VE = 2.0V ICL = 13mA(2) .35 0.6 V IFT Input Threshold Current 輸入閾值電流VCC = 5.5V VO = 0.6V VE = 2.0V IOL = 13mA 3 5 mA 隔離特性 （Ta= -40 至+85 ，

16、除非另有說明. ）： Symbol 符號 Characteristics 特性測試條件 最小 典型 最大 Unit 單位II-O Input-Output Insulation Leakage Current 輸入輸出絕緣泄漏電流相對濕度 = 45% TA = 25 t = 5s VI-O = 3000 VDC(12) 1.0* A VISO Withstand Insulation Test Voltage 經(jīng)受絕緣測試電壓)RH < 50% TA = 25 II-O 2A t = 1 min.(12) 2500 VRMS RI-O Resistance (Input to Outpu

17、t)電阻(輸入輸出VI-O = 500V(12) 1012 CI-O Capacitance (Input to Output)電容(輸入輸出)f = 1MHz(12) 0.6 pF 測試電路和波形 tPLH tPHL tr and tf測試電路tEHL和tELH測試電路的共模瞬態(tài)抗擾度光藕隔離器6N137典型應(yīng)用如圖1所示，假設(shè)輸入端屬于模塊I，輸出端屬于模塊II。輸入端有A、B兩種接法，分別 得到反相或同相邏輯傳輸，其中RF為限流電阻。發(fā)光二極管正向電流0-250A，光敏管不導(dǎo)通；發(fā)光二極管正向壓降1.2-1.7V（典型1.4V）， 正向電流6.3-15mA，光敏管導(dǎo)通。若以B方法連接，T

18、TL電平輸入，Vcc為5V時，RF可選500左右。如果不加限流電阻或阻值很 小，6N137仍能工作，但發(fā)光二極管導(dǎo)通電流很大對Vcc1有較大沖擊，尤其是數(shù)字波形較陡時，上升、下降沿的頻譜很寬，會造成相當(dāng)大的尖峰脈沖噪聲， 而通常印刷電路板的分布電感會使地線吸收不了這種噪聲，其峰-峰值可達(dá)100mV以上，足以使模擬電路產(chǎn)生自激。所以在可能的情況下，RF應(yīng)盡量取大。輸 出端由模塊II供電，Vcc2=4.55.5V。在Vcc2（腳8）和地（腳5）之間必須接一個0.1F高頻特性良好的電容，如瓷介質(zhì)或鉭電容，而且 應(yīng)盡量放在腳5和腳8附近（不要超過1cm）。這個電容可以吸收電源線上的紋波，又可以減小光電隔離器接受端開關(guān)工作時對電源的沖擊。腳7是使能端，當(dāng)它 在0-0.8V時強(qiáng)制輸出為高（開路）