1、高速光电耦合器(光耦)6N137引脚图,参数,特征,真值表及应用注意事项
6N137光耦合器是一款用于单通道高速光耦合器, 其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED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集电极开路三极管组成。含有温度、 电流和电压赔偿功效, 高输入输出隔离, LSTTL/TTL兼容, 高速(经典为10MBd), 5mA极小输入电流。其工作原理是: 6N137结构原理如图1所表示, 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, 反向偏置光敏管光照后导通, 经电流-电压转换后送到与门一个输入端, 与
2、门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, 可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。
6N137特征:
①转换速率高达10MBit/s;
②摆率高达10kV/us;
③扇出系数为8;
④逻辑电平输出;
⑤集电极开路输出;
6N137电气参数:
· 最大输入电流, 低电平: 250uA
· 最大输入电流, 高电平: 15mA
· 最大许可低电平电压(输出高): 0.8v
· 最大许可高电平电压: Vcc
· 最大电源电压、
3、输出: 5.5V
· 扇出(TTL负载): 8个(最多)
· 工作温度范围: -40°C to +85°C
· 经典应用: 高速数字开关, 马达控制系统和A/D转换等
6N137引脚图及内部结构
6N137光耦合器内部结构、 管脚如图1所表示。
6N137光电耦合器真值表
如表1所表示:
6N137光耦合器真值表
输入
使能
输出
H
H
L
L
H
H
H
L
H
L
L
H
H
NC
L
L
NC
H
6N137经典应用电路
6N137经典应用电路如图2所表示, 若以脚2为输入, 脚3接地, 则真值表如附表所列,
4、这相当于非门传输, 若期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。
6N137真值表
输入
使能
输出
H
H
L
L
H
H
H
L
H
L
L
H
隔离器使用方法如图2所表示, 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0-250uA, 光敏管不导通; 发光二极管正向压降1.2-1.7V, 正向电流6.5-15mA, 光敏管导通。若以B方法连接, TTL电平输入, Vcc为5V时, RF可选500Ω左右。假如不加限流电阻或阻值很小, 6
5、N137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、 下降沿频谱很宽, 会造成相当大尖峰脉冲噪声, 而通常印刷电路板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, A/D不能正常工作。所以在可能情况下, RF应尽可能取大。
输出端由模块II供电, Vcc2=4.5-5.5V。在Vcc2（脚8）和地（脚5）之间必需接一个0.1uF高频特征良好电容, 如瓷介质或钽电容, 而且应尽可能放在脚5和脚8周围。这个电容能够吸收电源线上纹波, 又能够减小光电隔离器接收端开关工作时对电源冲击。脚7是使能端,
6、当它在0-0.8V时强制输出为高（开路）; 当它在2.0V-Vcc2时许可接收端工作, 见附表。
脚6是集电极开路输出端, 通常加上拉电阻RL。即使输出低电平时可吸收电路达13mA, 但仍应该依据后级输入电路需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137耗电增大, 加大对电源冲击, 使旁路电容无法吸收, 而干扰整个模块电源, 甚至把尖峰噪声带到地线上。通常可选4.7kΩ, 若后级是TTL输入电路, 且只有1到2个负载, 则用47kΩ或15kΩ也行。CL是输出负载等效电容, 它和RL影响器件响应时间, 当RL=350Ω, CL=15pF时, 响应延迟为48-75ns。注意: 6N137不应使
7、用太多, 因为它输入电容有60pF, 若过多使用会降低高速电路性能。情况许可时, 可考虑把并行传输数据串行化, 由一个光电隔离器传送。
光电耦合器6N137应用注意事项
需要注意是, 在6N137光耦合器电源管脚旁应有—个0.1uF去耦电容。在选择电容类型时, 应尽可能选择高频特征好电容器, 如陶瓷电容或钽电容, 而且尽可能靠近6N137光耦合器电源管脚; 另外, 输入使能管脚在芯片内部已经有上拉电阻, 无需再外接上拉电阻。
6N137光耦合器使用需要注意两点:
1) 6N137光耦合器第6脚Vo输出电路属于集电极开路电路, 必需上拉一个电阻;
2) 6N137光耦合器第2脚和第3脚之间是一个LED,
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