6N137资料及应用实例

2012-11-24 15:21:14 5482

　　6N137资料及应用实例
　　6N137是由一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，并用于单通道的一款高速光耦合器，其集成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。
　　6N137特性：
　　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：-40°C to +85°C 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，真值如表1所示：

6N137光耦合器的真值表
输入	使能	输出
H	H	L
L	H	H
H	L	H
L	L	H
H	NC	L
L	NC	H

二 6N137应用实例
信号采集系统通常是包含有模拟电路和数字电路，并且其中模数变换是不可缺少的。从信号通路来说，AD变换之前是模拟电路，变换之后是数字电路。模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比，而这是评价采集系统优劣的关键参数。为了提高信噪比通常要想办法抑制系统中噪声对模拟和AD电路的干扰。在各种噪声当中由数字电路产生并串入模拟及AD电路的噪声普遍存在且较难克服。数字电平上下跳变时集成电路耗电发生突变引起电源产生毛刺通常对开关电源影响比线性电源大因为开关电源在开关周期内不能响应电流突变而仅由电容提供电流的变化部分。一般数字电路越复杂数据速率越高累积的电流跳变越强烈高频分量越丰富。而普通印刷电路的分布电感较大使地线不能完全吸收逻辑电平跳变产生的电流高频分量产生电压的毛刺而这种毛刺进入地线后就不能靠旁路电容吸收了而且会通过共同的地线或穿过变压器干扰模拟电路和AD转换器其幅度可高达几百毫伏足以使AD工作不正常。
本所研制的机载三通道红外成像扫描仪的数据采集系统要求信噪比100012位量化级别并行数据传输数据传输率500KB/s。要达到上述要求AD能否达到转换精度是个关键。在未采用光电隔离器的电路中虽采取了一系列措施但因各模块间地线相连数字电路中尖峰噪声影响仍很大系统信噪比仅达500.故我们采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离电路如图3所示。

　　电源部分由隔离变压器隔离减少电网中的噪声影响数字电源和模拟电源不共地由于模拟电路一般只有±15V而AD转换器还需要5V电源为使数字电路与模拟电路真正隔离5V电源由15V模拟电源经DC-DC变换器得到。模拟电路以及AD转换电路与数字电路的信号联系都通过6N137。逐次比较型AD并行输出12位数据每一路信号经缓存器后送入6N137的脚3进行同相逻辑传输至数字电路输入端限流电阻选用470Ω输出端上拉电阻选用47kΩ输出端电源和地间即6N137的脚8与脚5间接0.1uF瓷片电容作为旁路电容以减少对电源的干扰6N137的使能端接选通信号使6N137在数据有效时才工作减少工作电流。模拟电路和AD转换所需的各路控制信号也通过6N137接收，接法同上，在时序设计中要特别注意6N137约有50ns的延时与未采用光电隔离器的数据采集电路相比系统信噪比提高了一倍以上满足了系统设计要求。
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