6N137光耦合器

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：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： 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)：0.8v 最大允许高电平电压：Vcc 最大电源电压、输出：5.5V 扇出(TTL负载)：8个(最多) 工作温度范围：-40C to +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：6N137光耦合器的真值表输入使能输出HHLLHHHLHLLHHNCLLNCH 需要注意的是，在6N137光耦合器的电源管脚旁应有个0.1uF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 引脚图原理如上图所示，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Enable 使能Output 输出H H L L H H H L H L L H H NC L L NC H 绝对最大额定值（Ta= 25 除非另有说明）：Symbol 符号 Parameter 参数 Value 数值Units 单位 TSTG Storage Temperature 贮藏温度-55 to +125 TOPR Operating Temperature 操作温度-40 to +85 TSOL Lead Solder Temperature 焊料温度260 for 10 sec EMITTER 发送端IF DC/Average Forward 直流/平均正向单通道50 mA Input Current 输入电流双通道(每通道)30 VE Enable Input Voltage Not to Exceed VCC by more than 500mV 单通道5.5 V VR Reverse Input Voltage 反向输入电压每个通道5.0 V PI Power Dissipation 功耗单通道100 mW 双通道(每通道)45 DETECTOR 接收端VCC (1 minute max) Supply Voltage 电源电压7.0 V IO Output Current 输出电流单通道50 mA 双通道(每通道)50 VO Output Voltage 输出电压每个通道7.0 V PO Collector Output 集电极输出单通道85 mW Power Dissipation 功耗双通道(每通道) 60 建议操作条件： Symbol 符号 Parameter 参数 最小最大Units单位 IFL Input Current, Low Level 输入电流，低电平0 250 A IFH Input Current, High Level 输入电流，高电平*6.3 15 mA VCC Supply Voltage, Output 供电电压，输出4.5 5.5 V VEL Enable Voltage, Low Level 使能电压，低电平0 0.8 V VEH Enable Voltage, High Level 使能电压，高电平2.0 VCC V TA 工作温度范围-40 +85 N Fan Out (TTL load)扇出期( TTL负载)8 电学特性（Ta=0至70 ，除非另有规定） 单独的组件特征： Symbol 符号 Parameter 参数测试条件最小典型最大单位VFInput Forward Voltage输入正向电压IF = 10mA1.8V TA=251.41.75BVR Input Reverse Breakdown Voltage 输入反向击穿电压IR = 10A 5.0 V CIN Input Capacitance 输入电容VF = 0, f = 1MHz 60 pF VF / TA Input Diode Temperature Coefficient 输入二极管温度系数IF = 10mA -1.4 mV/ DETECTOR 接收端ICCH High Level Supply Current高电源电流VCC = 5.5V, IF = 0mA, VE = 0.5V 单通道7 10 mA 双通道10 15 ICCL Low Level Supply Current 低电平电源电流单通道VCC=5.5V, IF = 10mA9 13 mA 双通道VE = 0.5V 14 21 IEL Low Level Enable Current 低电平使能电流VCC = 5.5V, VE = 0.5V -0.8 -1.6 mA IEH High Level Enable Current 高电平使能电流VCC = 5.5V, VE = 2.0V -0.6 -1.6 mA VEH High Level Enable Voltage 高电平使能电压VCC = 5.5V, IF = 10mA 2.0 V VEL Low Level Enable Voltage 低电平使能电压VCC = 5.5V, IF = 10mA(3) 0.8 V 开关特性 (TA= -40 to +85, VCC= 5V, IF= 7.5mA 除非另有说明)： Symbol 符号AC Characteristics交流特性测试条件最小典型最大单位TPHHPropagation Delay Time to Output HIGH Level传递延迟时间到高电平输出RL=350,CL=15pF(4)(Fig.12)TA=25204575ns100TPHLPropagation Delay Time to Output LOW Level传递延迟时间到低电平输出TA = 25(5)2545 75 ns RL = 350, CL = 15pF (Fig. 12) 100 |TPHL TPLH| Pulse Width Distortion 脉宽失真(RL = 350, CL = 15pF (Fig. 12) 3 35 ns tr Output Rise Time (1090%)输出上升时间( 10-90 ) RL = 350, CL = 15pF(6)(Fig. 12) 50 ns tf Output Rise Time (9010%)输出上升时间( 90-10 ) RL = 350, CL = 15pF(7)(Fig. 12) 12 ns tELH Enable Propagation Delay Time to Output HIGH Level允许传播延迟时间到高电平输出IF = 7.5mA, VEH = 3.5V, RL = 350, CL = 15pF(8)(Fig. 13) 20 ns tEHL Enable Propagation Delay Time to Output LOW Level 允许传播延迟时间到低电平输出IF = 7.5mA, VEH = 3.5V, RL = 350, CL = 15pF(9)(Fig. 13) 20 ns |CMH| Common Mode Transient Immunity (at Output HIGH Level) 共模瞬态抑制比(输出高电平)TA=25,|VCM| =50V (Peak), IF=0mA, VOH (Min.)= 2.0V, RL = 350(10)(Fig. 14) 6N137, HCPL2630 10,000 V/s HCPL2601, HCPL2631 5000 10,000 |VCM| = 400V HCPL2611 10,000 15,000 V/s |CML| Common Mode Transient Immunity (at Output LOW Level) 共模瞬态抑制比(输出低电平)RL = 350, IF = 7.5mA, VOL (Max.)= 0.8V, TA = 25(11) (Fig. 14) 6N137, HCPL2630 10,000 HCPL2601, HCPL2631 5000 10,000 |VCM| = 400V HCPL2611 10,000 15,000 电气特性（续） 转移特性(TA = -40 to +85 除非另有说明) Symbol 符号 DC Characteristics 直流特性测试条件 最小典型 最大 Unit 单位IOH HIGH Level Output Current 高输出电流VCC = 5.5V, VO = 5.5V, IF = 250A, VE = 2.0V(2) 100 A VOL LOW Level Output Current 低电平输出电流VCC = 5.5V, IF = 5mA, VE = 2.0V, ICL = 13mA(2) .35 0.6 V IFT Input Threshold Current 输入阈值电流VCC = 5.5V, VO = 0.6V, VE = 2.0V, IOL = 13mA 3 5 mA 隔离特性（Ta= -40 至+85 ，除非另有说明. ）： Symbol 符号 Characteristics 特性测试条件 最小 典型 最大 Unit 单位II-O Input-Output Insulation Leakage Current 输入输出绝缘泄漏电流相对湿度 = 45%, TA = 25, t = 5s, VI-O = 3000 VDC(12) 1.0* A VISO Withstand Insulation Test Voltage 经受绝缘测试电压)RH 50%, TA = 25, II-O 2A, t = 1 min.(12) 2500 VRMS RI-O Resistance (Input to Output)电阻(输入输出VI-O = 500V(12) 1012 CI-O Capacitance (Input to Output)电容(输入输出)f = 1MHz(12) 0.6 pF 测试电路和波形 tPLH, tPHL, tr and tf 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1.2-1.7V（典型1.4V），正向电流6.3-15mA，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=4.55.5V。在Vcc2（脚8）和地（脚5）之间必须接一个0.1F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0-0.8V时 强制输出为高（开路）；当它在