6N137 高速光耦合器是一种常用的单通道高速光耦,以下是其详细介绍:
特性与参数
高速传输:转换速率高达 10Mbit/s,摆率高达 10kV/us,能够满足高速数据传输的需求,适用于对信号传输速度要求较高的场合。
逻辑电平输出:输出为逻辑门电路,具有集电极开路输出特性,可方便地与其他数字电路进行连接和接口匹配。
输入电流:最大输入电流低电平为 250uA,高电平为 15mA,典型应用时输入电流一般为 5mA 左右,较小的输入电流可以降低对前级电路的驱动要求。
输出电压:最大输出电压为 7V,最大电源电压、输出为 5.5V,在实际应用中需要根据具体的电路要求选择合适的电源电压和上拉电阻,以确保输出电平的稳定性和可靠性。
扇出系数:扇出为 8 个 TTL 负载,意味着该光耦合器可以驱动 8 个标准 TTL 负载,具有较强的带负载能力。
隔离电压:隔离电压高达 2500VAC 或 3750VRMS,可实现输入与输出之间的高度电气隔离,有效抑制共模干扰,增强系统的抗干扰能力和安全性。
工作温度范围:通常为 - 40°C 至 + 85°C,部分型号可扩展至 - 55°C 至 100°C,能够适应各种恶劣的工作环境,保证在不同温度条件下的稳定性能。
内部结构与原理
6N137 内部由一个 850nm 波长的 AlGaAs LED 和一个高速的集成光电检测器组成,光电检测器包括光敏二极管、高增益线性运算放大器和具有肖特基钳位的集电极开路三极管。当输入信号使发光二极管发光时,光信号通过内部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。
应用领域
工业自动化:在工业控制系统中,用于实现控制电路与被控设备之间的电气隔离,如 PLC 与电机驱动器、传感器与控制器之间的信号隔离传输,可有效防止干扰信号在不同电路之间的串扰,提高系统的稳定性和可靠性。
通信设备:广泛应用于通信电路中,如 RS485 通信接口的隔离,通过电源隔离和通信隔离来实现信号的稳定传输,确保通信数据的准确性和完整性,同时也可用于光通信、无线通信等设备中的信号隔离和转换。
开关电源:在开关电源电路中,可用于实现控制电路与主功率电路之间的隔离,避免主功率电路中的高频开关噪声对控制电路的干扰,同时也能保护控制电路免受主功率电路中的高电压、大电流的影响,提高开关电源的稳定性和安全性。
仪器仪表:在各种仪器仪表中,如示波器、信号发生器、万用表等,可用于实现不同功能模块之间的信号隔离和传输,防止仪器内部不同电路之间的相互干扰,提高仪器的测量精度和可靠性。
计算机外设接口:常用于计算机的外设接口电路中,如打印机、扫描仪、鼠标、键盘等设备与计算机主机之间的信号隔离和传输,可有效防止外部设备对计算机主机的干扰,同时也能保护计算机主机免受外部设备的电气故障的影响。
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