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6N137 光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器,其内部有一个850nm 波长 AlGaAsLED 和一个集成检测器组成,其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压补偿功能,高的输入输出隔离,LSTTL/TTL兼容,高速(典型为10MBd),5mA的极小输入电流。特性特性:转换速率高达10MBit/s;摆率高达 10kV/us;扇出系数为 8;逻辑电平输出;集电极开路输出;工作参数工作参数:最大输入电流,低电平:250uA 最大输入电流,高电平:15mA 最大允许低电平电压(输出高):最大允许高电平电压:Vcc 最大电源电压、输出:扇出(TTL 负载):8 个(最多)工作温度范围:-40Cto+85C典型应用:高速数字开关,马达控制系统和A/D 转换等6N137 光耦合器的内部结构、管脚如图1 所示。?6N137 光耦合器的真值如表1 所示:输入HLH6N137 光耦合器的真值表使能HHL输出LHHLHLLNCNCHLH需要注意的是,在 6N137 光耦合器的电源管脚旁应有个的去耦电容。在选择电容类型时,应尽量选择高频特性好的电容器,如陶瓷电容或钽电容,并且尽量靠近 6N137 光耦合器的电源管脚;另外,输入使能管脚在芯片内部已有上拉电阻,无需再外接上拉电阻。6N137 光耦合器的使用需要注意两点:第一是6N137 光耦合器的第6 脚 Vo 输出电路属于集电极开路电路,必须上拉一个电阻;第二是6N137 光耦合器的第 2脚和第 3 脚之间是一个LED,必须串接一个限流电阻6N137 的内部结构原理如下图所示,信号从脚 2 和脚 3 输入,发光二极管发光,经片内光通道传到光敏二极管,反向偏置的光敏管光照后导通,经电流-电压转换后送到与门的一个输入端,与门的另一个输入为使能端,当使能端为高时与门输出高电平,经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时,输出高电平,但这个逻辑高是集电极开路的,可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。型号:单通道:6N137,HCPL2601,HCPL2611双通道:HCPL2630,HCPL2631高速 10MBit/s 的逻辑门光电图原理如上图所示,若以脚 2 为输入,脚 3 接地,则真值表如附表所列,这相当于非门的传输,若希望在传输过程中不改变逻辑状态,则从脚 3 输入,脚 2 接高电平。真值表功能(正逻辑)Input输入HLHLHLEnable使能HHLLNCNCOutput输出LHHHLH绝对最大额定值(Ta=25除非另有说明):Units单位Symbol 符号Parameter 参数TSTGTOPRTSOLEMITTER 发送端StorageTemperature 贮藏温度OperatingTemperature 操作温度LeadSolderTemperature 焊料温度Value 数值-55to+125-40to+85260for10secDC/AverageForward 直流/平均正向IFVEVRPIInputCurrent 输入电流单通道双通道(每通道)5030mAVVmWEnableInputVoltageNottoExceedVCCbymorethan500mV单通道ReverseInputVoltage 反向输入电压PowerDissipation 功耗每个通道单通道双通道(每通道)10045DETECTOR 接收端VCC(1minutemax)SupplyVoltage 电源电压单通道双通道(每通道)每个通道单通道双通道(每通道)5050VIOVOPOOutputCurrent 输出电流OutputVoltage 输出电压CollectorOutput 集电极输出PowerDissipation 功耗mAVmW8560建议操作条件:Symbol符号IFLIFHVCCVELVEHTANUnits单位Parameter 参数InputCurrent,LowLevel 输入电流,低电平InputCurrent,HighLevel 输入电流,高电平SupplyVoltage,Output 供电电压,输出EnableVoltage,LowLevel 使能电压,低电平EnableVoltage,HighLevel 使能电压,高电平工作温度范围FanOut(TTLload)扇出期(TTL 负载)最小0*最大250A15mAVV0-40VCCV+858电学特性(Ta=0 至 70,除非另有规定)单独的组件特征:SymbolSymbol 符符号号最最小小最最大大ParameterParameter 参数参数测试条件测试条件典型典型单位单位VFInputForwardVoltage 输入正向电压IF=10mATA=25BVRInputReverseBreakdownVoltage 输入反向击穿电压IR=10AVVCINInputCapacitance 输入电容VF=0,f=1MHz60pFmV/InputDiodeTemperatureCoefficientVF/TAIF=10mA输入二极管温度系数DETECTOR 接收端单通道ICCHHighLevelSupplyCurrent 高电源电流 VCC=,IF=0mA,VE=双通道单通道双通道VCC=,VE=VCC=,VE=VCC=,IF=10mAVCC=,IF=10mA(3)VCC=,IF=10mAVE=710mA1015913mA1421ICCLLowLevelSupplyCurrent 低电平电源电流IELIEHVEHVELLowLevelEnableCurrent 低电平使能电流HighLevelEnableCurrent 高电平使能电流HighLevelEnableVoltage 高电平使能电压LowLevelEnableVoltage 低电平使能电压mAmAVV开关特性(TA=-40to+85,VCC=5V,IF=除非另有说明):SymbolACCharacteristics 交流特性符号PropagationDelayTimetoOutputHIGTPHHRL=350,CL=15pF(4)HLevel 传递延迟时间到高电平输出TA=25(5)TA=25测试条件最最 单单最小最小 典型典型大大 位位20457510ns0PropagationDelayTimetoOutputLOWTPHLLevel 传递延迟时间到低电平输出RL=350,CL=15pF|TPHLPulseWidthDistortion 脉宽失真TPLH|trtfOutputRiseTime(1090%)输出上升时间(10-90)OutputRiseTime(9010%)输出上升时间(90-10)RL=350,CL=15pF(6)RL=350,CL=15pF(7)(RL=350,CL=15pF25457510ns0335 ns501220nsnsnsEnablePropagationDelayTimetoOuttELHIF=,VEH=,RL=350,CL=15pF(8)putHIGHLevel 允许传播延迟时间到高电平输出EnablePropagationDelayTimetoOuttEHL putLOWLevel 允许传播延迟时间到低 IF=,VEH=,RL=350,CL=15pF(9)电平输出6N137,HCPL2|CMH|CommonModeTransientImmunity(atOutputHIGHLevel)共模瞬态抑制比(输出高电平)|VCM|=400VTA=25,|VCM|=50V(Peak),IF=0mA,VOH(M630in.)=,RL=350(10)HCPL2601,HCPL2631HCPL26116N137,HCPL2|CML|CommonModeTransientImmunity(atORL=350,IF=,VOL(Max.)=,TA=25(11)utputLOWLevel)共模瞬态抑制比(输出低电平)|VCM|=400V630HCPL2601,HCPL2631HCPL26112010,00010,0nsV/s500000000010,0 15,010,000V/s10,050000010,0 15,00000电气特性(续)转移特性(TA=-40to+85除非另有说明)Symbol符号IOHVOLIFTUnit单位DCCharacteristics 直流特性HIGHLevelOutputCurrent 高输出电流LOWLevelOutputCurrent 低电平输出电流InputThresholdCurrent 输入阈值电流测试条件VCC=,VO=,IF=250A,VE=(2)最小 典型 最大.353100AVCC=,IF=5mA,VE=,ICL=13mA(2)VCC=,VO=,VE=,IOL=13mA5VmA隔离特性(Ta=-40 至+85,除非另有说明.):Symbol符号II-OVISORI-OCI-O典最 Unit最小型大 单位Characteristics 特性测试条件Input-OutputInsulationLeakageCurrent 相对湿度输入输出绝缘泄漏电流WithstandInsulationTestVoltage 经受绝缘测试电压)Resistance(InputtoOutput)电阻(输入输出Capacitance(InputtoOutput)电容(输入输出)=45%,TA=25,t=5s,VI-O=3000VDC(12)*ARH50%,TA=25,II-O2A,t=1min.(12)2500VI-O=500V(12)f=1MHz(12)VRMS1012pF测试电路和波形 tPLH,tPHL,trandtf测试电路 tEHL 和 tELH测试电路的共模瞬态抗扰度光藕隔离器 6N137 典型应用如图 1 所示,假设输入端属于模块 I,输出端属于模块 II。输入端有 A、B两种接法,分别得到反相或同相逻辑传输,其中 RF 为限流电阻。发光二极管正向电流 0-250A,光敏管不导通;发光二极管正向压降(典型),正向电流,光敏管导通。若以 B 方法连接,TTL 电平输入,Vcc 为 5V 时,RF 可选 500 左右。如果不加限流电阻或阻值很小,6N137 仍能工作,但发光二极管导通电流很大对 Vcc1 有较大冲击,尤其是数字波形较陡时,上升、下降沿的频谱很宽,会造成相当大的尖峰脉冲噪声,而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声,其峰-峰值可达 100mV以上,足以使模拟电路产生自激。所以在可能的情况下,RF 应尽量取大。?输出端由模块 II 供电,Vcc2=。在 Vcc2(脚 8)和地(脚 5)之间必须接一个 F 高频特性良好的电容,如瓷介质或钽电容,而且应尽量放在脚 5 和脚 8 附近(不要超过 1cm)。这个电容可以吸收电源线上的纹波,又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。脚 7 是使能端,当它在时强制输出为高(开路);当它在时允许接收端工作。?脚 6 是集电极开路输出端,通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电路达13mA,但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使 6N137 耗电增大,加大对电源的冲击,使旁路电容无法吸收,而干扰整个模块的电源,甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选,若后级是 TTL 输入电路,且只有 1 到 2 个负载,则用 47k 或 15k 也行。CL 是输出负载的等效电容,它和 RL 影响器件的响应时间,当 RL=350,CL=15pF 时,响应延迟为 25-75ns。图 16N137 典型应用电路图 2 隔离介面硬体及的 USB 转串口转接器介面线路图