6N137

6N137光耦合器是一款用於單通道的高速光耦合器，其內部有一個850nm波長AlGaAsLED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極體、高增益線性運放及一個肖特基鉗位的集電極開路的三極體組成。具有溫度、電流和電壓補償功能，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。

基本介紹

• 中文名：6N137
• 製造零件編號：6N137
• 製造商：Avago Technologies
• 類型：高速光耦合器

介紹

製造商零件編號： 6N137

製造商: Avago Technologies

概述

特性：

①轉換速率高達10MBit/s;

②擺率高達10kV/us;

③扇出係數為8;

④邏輯電平輸出;

⑤集電極開路輸出;工作參數：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負載)：8個(最多)工作溫度範圍：-40°C to +85°C

典型套用：高速數字開關，馬達控制系統和A/D轉換等。

描述

通道數:1

隔離電壓:2500V ac

輸出類型:邏輯門電路

輸入電流:5mA

輸出電壓:7V

封裝類型:DIP

針腳數:8

SVHC(高度關注物質):Cobalt dichloride (18-Jun-2010)

傳輸延時, 低至高:45ns

傳輸延時, 高至低:45ns

光電耦合器類型:邏輯門電路輸出

共模抑制(CMR):10000V/μs

器件數:Single

器件標記:6N137

封裝類型:DIP

工作溫度範圍:-40°C to +85°C

波特率, 比特/秒:10Mbps

輸出使能:是

輸出電壓 最大:7V

SVHC(高度關注物質)(附加):Bis (2-ethyl(hexyl)phthalate) (DEHP) (18-Jun-2010)

晶片標號:6N137

6N137 和 Lite-On Technology 信息Manufactured by Lite-On Technology, 6N137 is a 邏輯輸出光耦.

特性

①轉換速率高達10MBit/s;

②擺率高達10kV/us;

③扇出係數為8;

④邏輯電平輸出;

⑤集電極開路輸出;

電氣參數

· 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負載)：8個(最多)

· 工作溫度範圍：-40°C to +85°C

· 典型套用：高速數字開關，馬達控制系統和A/D轉換等。

規格

產品種類: 高速光耦合器

配置: 1

額定速度: 10 Mbps

最大正向二極體電壓: 1.75 V

最大反向二極體電壓: 5 V

最大輸入二極體電流: 20 mA

最大功率耗散: 85 mW

最大工作溫度: + 85 C

最小工作溫度: - 40 C

封裝 / 箱體: DIP-8

封裝: Tube

輸入類型: AC/DC

絕緣電壓: 3750 Vrms

最大下降時間: 75 ns

最大上升時間: 75 ns

輸出設備: Logic Gate Photo IC

原理及典型用法:

6N137的結構原理如圖1所示，信號從腳2和腳3輸入，發光二極體發光，經片內光通道傳到光敏二極體，反向偏置的光敏管光照後導通，經電流-電壓轉換後送到與門的一個輸入端，與門的另一個輸入為使能端，當使能端為高時與門輸出高電平，經輸出三極體反向後光電隔離器輸出低電平。當輸入信號電流小於觸發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整電路。

6N137內部結構圖

簡單的原理如圖2所示，若以腳2為輸入，腳3接地，則真值表如附表所列，這相當於非門的傳輸，若希望在傳輸過程中不改變邏輯狀態，則從腳3輸入，腳2接高電平。

6N137真值表 輸入 使能 輸出

H H L

L H H

H L H

L L H

隔離器使用方法如圖2所示，假設輸入端屬於模組I，輸出端屬於模組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。發光二極體正向電流0-250uA，光敏管不導通；發光二極體正向壓降1.2-1.7V，正向電流6.5-15mA，光敏管導通。若以B方法連線，TTL電平輸入，Vcc為5V時，RF可選500Ω左右。如果不加限流電阻或阻值很小，6N137仍能工作，但發光二極體導通電流很大對Vcc1有較大衝擊，尤其是數字波形較陡時，上升、下降沿的頻譜很寬，會造成相當大的尖峰脈衝噪聲，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100mV以上，足以使模擬電路產生自激，A/D不能正常工作。所以在可能的情況下，RF應儘量取大。

輸出端由模組II供電，Vcc2=4.5-5.5V。在Vcc2（腳8）和地（腳5）之間必須接一個0.1uF高頻特性良好的電容，如瓷介質或鉭電容，而且應儘量放在腳5和腳8附近。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工作時對電源的衝擊。腳7是使能端，當它在0-0.8V時強制輸出為高（開路）；當它在2.0V-Vcc2時允許接收端工作，見附表。

腳6是集電極開路輸出端，通常加上拉電阻RL。雖然輸出低電平時可吸收電路達13mA，但仍應當根據後級輸入電路的需要選擇阻值。因為電阻太小會使6N137耗電增大，加大對電源的衝擊，使旁路電容無法吸收，而干擾整個模組的電源，甚至把尖峰噪聲帶到地線上。一般可選4.7kΩ，若後級是TTL輸入電路，且只有1到2個負載，則用47kΩ或15kΩ也行。CL是輸出負載的等效電容，它和RL影響器件的回響時間，當RL=350Ω，CL=15pF時，回響延遲為48-75ns。注意：6N137不應使用太多，因為它的輸入電容有60pF，若過多使用會降低高速電路的性能。情況允許時，可考慮把並行傳輸的數據串列化，由一個光電隔離器傳送。

二 6N137套用實例

信號採集系統通常是模擬電路和數字電路的混合體，其中模數變換是不可缺少的。從信號通路來說，AD變換之前是模擬電路，之後是數字電路。模擬電路和AD變換電路決定了系統的信噪比，而這是評價採集系統優劣的關鍵參數。為了提高信噪比，通常要想辦法抑制系統中噪聲對模擬和AD電路的干擾。在各種噪聲當中，由數字電路產生並串入模擬及AD電路的噪聲普遍存在且較難克服。數字電平上下跳變時積體電路耗電發生突變，引起電源產生毛刺，通常對開關電源影響比線性電源大，因為開關電源在開關周期內不能回響電流突變，而僅由電容提供電流的變化部分。一般數字電路越複雜，數據速率越高，累積的電流跳變越強烈，高頻分量越豐富。而普通印刷電路的分布電感較大，使地線不能完全吸收邏輯電平跳變產生的電流高頻分量，產生電壓的毛刺，而這種毛刺進入地線後就不能靠旁路電容吸收了，而且會通過共同的地線或穿過變壓器，干擾模擬電路和AD轉換器，其幅度可高達幾百毫伏，足以使AD工作不正常。

本所研製的機載三通道紅外成像掃瞄器的數據採集系統，要求信噪比1000，12位量化級別，並行數據傳輸，數據傳輸率500KB/s。要達到上述要求，AD能否達到轉換精度是個關鍵。在未採用光電隔離器的電路中，雖採取了一系列措施，但因各模組間地線相連，數字電路中尖峰噪聲影響仍很大，系統信噪比僅達500.故我們採用6N137將模擬電路及AD變換器和數字電路徹底隔離，電路如圖3所示。

電源部分由隔離變壓器隔離，減少電網中的噪聲影響，數字電源和模擬電源不共地，由於模擬電路一般只有±15V，而AD轉換器還需要+5V電源，為使數字電路與模擬電路真正隔離，+5V電源由+15V模擬電源經DC-DC變換器得到。模擬電路以及AD轉換電路與數字電路的信號聯繫都通過6N137。逐次比較型AD並行輸出12位數據，每一路信號經快取器後送入6N137的腳3，進行同相邏輯傳輸至數字電路，輸入端限流電阻選用470Ω，輸出端上拉電阻選用47kΩ，輸出端電源和地間（即6N137的腳8與腳5間）接0.1uF瓷片電容，作為旁路電容以減少對電源的干擾，6N137的使能端接選通信號，使6N137在數據有效時才工作，減少工作電流。模擬電路和AD轉換所需的各路控制信號也通過6N137接收，接法同上，在時序設計中要特別注意6N137約有50ns的延時，與未採用光電隔離器的數據採集電路相比，系統信噪比提高了一倍以上，滿足了系統設計要求。