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亿光直插高速光耦6N137规格与应用电路
更新时间 2015-04-16 15:22
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亿光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。
单通道：6N137,EL2601,EL2611
双通道：EL2630,EL2631
高速10MBit/s的逻辑门光电
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。
亿光光耦6N137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 °C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 | C | |
| TOPR | Operating Temperature 操作温度 | -40 to +85 | C | |
| TSOL | Lead Solder Temperature 焊料温度 | 260 for 10sec | C | |
| 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 | uA |
| 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 | °C |
| 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 | |
| VF | Input Forward Voltage 输入正向电压 | IF = 10mA | 1.8 | V | |||
| TA=25C | 1.4 | 1.75 | |||||
| BVR | Input Reverse Breakdown Voltage 输入反向击穿电压 | IR = 10u A | 5. 0 | V | |||
| CIN | Input Capacitance 输入电容 | VF = 0, f = 1MHz | 60 | pF | |||
| AVF / ATA | Input Diode Temperature Coefficient输入二极管温度系数 | IF = 10mA | -1.4 | mV/C | |||
| 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 = 10mA | 9 | 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°C to +85°C, 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 | |
| TPHH | Propagation Delay Time to Output HIGH Level传递延迟时间 到高电平输出 | RL=350Q，CL=15pF(4) (Fig. 12) | TA=25C | 20 | 45 | 75 | ns |
| 100 | |||||||
| TPHL | Propagation Delay Time to Output LOW Level传递延迟时间 到低电平输出 | TA = 25C (5) | 25 | 45 | 75 | ns | |
| RL = 350Q, CL = 15pF (Fig. 12) | 100 | ||||||
|
|TPHL TPLH| |
Pulse Width Distortion脉宽失真 | (RL = 350Q, CL = 15pF (Fig. 12) | 3 | 35 | ns | ||
| tr | Output Rise Time (10-90%)输出上升时 间（10-90 % ) | RL = 350Q, CL = 15pF(6) (Fig. 12) | 50 | ns | |||
| tf | Output Rise Time (90- 10%)输出上升时 间( 90-10 % ) | RL = 350Q, 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 =350Q, 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 =350Q, 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=25C VCM=50V (Peak), IF=0mA, VOH (Min.) = 2. 0V, RL = 350 Q (10) (Fig. 14) |
6N137 EL2630 |
10, 000 | V/us | ||
|
EL2601 EL2631 |
5000 | 10, 000 | |||||
| VCM = 400V | EL2611 | 10, 000 | 15, 000 | V/us | |||
| CML | Common Mode Transient Immunity (at Output LOW Level)共模瞬态抑制 | RL = 350Q, IF = 7.5mA, VOL (Max.) = 0. 8V, TA = 25C (11) (Fig. 14) |
6N137 EL2630 |
10, 000 | |||
|
EL2601 EL2631 |
5000 | 10, 000 | |||||
电气特性（续）转移特性(TA = -40 to +85°C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=250uA, VE = 2.0V (2) | 100 | uA | ||
| 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°C至+85° C，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= 25C, t = 5s, VI-O = 3000VDC(12) | 1. 0* | uA | ||
| VISO |
Withstand Insulation Test Voltage 经受绝缘测试电压） |
RH < 50%, TA =25C, II-O ^ 2uA,t = 1 min. (12) | 2500 | VRMS | ||
| RI-O |
Resistance (Input to Output) 电阻输入输出 |
VI-O = 500V(12) | 1012 | Q | ||
| CI-O |
Capacitance (Input to Output) 电容（输入输 出） |
f = 1MHz(12) | 0. 6 | pF |
亿光光耦6N137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 °C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 | C | |
| TOPR | Operating Temperature 操作温度 | -40 to +85 | C | |
| TSOL | Lead Solder Temperature 焊料温度 | 260 for 10sec | C | |
| 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 | uA |
| 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 | °C |
| 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 | |
| VF | Input Forward Voltage 输入正向电压 | IF = 10mA | 1.8 | V | |||
| TA=25C | 1.4 | 1.75 | |||||
| BVR | Input Reverse Breakdown Voltage 输入反向击穿电压 | IR = 10u A | 5. 0 | V | |||
| CIN | Input Capacitance 输入电容 | VF = 0, f = 1MHz | 60 | pF | |||
| AVF / ATA | Input Diode Temperature Coefficient输入二极管温度系数 | IF = 10mA | -1.4 | mV/C | |||
| 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 = 10mA | 9 | 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°C to +85°C, 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 | |
| TPHH | Propagation Delay Time to Output HIGH Level传递延迟时间 到高电平输出 | RL=350Q，CL=15pF(4) (Fig. 12) | TA=25C | 20 | 45 | 75 | ns |
| 100 | |||||||
| TPHL | Propagation Delay Time to Output LOW Level传递延迟时间 到低电平输出 | TA = 25C (5) | 25 | 45 | 75 | ns | |
| RL = 350Q, CL = 15pF (Fig. 12) | 100 | ||||||
|
|TPHL TPLH| |
Pulse Width Distortion脉宽失真 | (RL = 350Q, CL = 15pF (Fig. 12) | 3 | 35 | ns | ||
| tr | Output Rise Time (10-90%)输出上升时 间（10-90 % ) | RL = 350Q, CL = 15pF(6) (Fig. 12) | 50 | ns | |||
| tf | Output Rise Time (90- 10%)输出上升时 间( 90-10 % ) | RL = 350Q, 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 =350Q, 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 =350Q, 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=25C VCM=50V (Peak), IF=0mA, VOH (Min.) = 2. 0V, RL = 350 Q (10) (Fig. 14) |
6N137 EL2630 |
10, 000 | V/us | ||
|
EL2601 EL2631 |
5000 | 10, 000 | |||||
| VCM = 400V | EL2611 | 10, 000 | 15, 000 | V/us | |||
| CML | Common Mode Transient Immunity (at Output LOW Level)共模瞬态抑制 | RL = 350Q, IF = 7.5mA, VOL (Max.) = 0. 8V, TA = 25C (11) (Fig. 14) |
6N137 EL2630 |
10, 000 | |||
|
EL2601 EL2631 |
5000 | 10, 000 | |||||
电气特性（续）转移特性(TA = -40 to +85°C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=250uA, VE = 2.0V (2) | 100 | uA | ||
| 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°C至+85° C，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= 25C, t = 5s, VI-O = 3000VDC(12) | 1. 0* | uA | ||
| VISO |
Withstand Insulation Test Voltage 经受绝缘测试电压） |
RH < 50%, TA =25C, II-O ^ 2uA,t = 1 min. (12) | 2500 | VRMS | ||
| RI-O |
Resistance (Input to Output) 电阻输入输出 |
VI-O = 500V(12) | 1012 | Q | ||
| CI-O |
Capacitance (Input to Output) 电容（输入输 出） |
f = 1MHz(12) | 0. 6 | pF |
光藕隔离器6N137典型应用如图1所示。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0-250μA，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。
输出端供电Vcc2=4.5～5.5V。在Vcc2(脚8)和地(脚5)之间必须接一个0.1μF 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2.0V-Vcc2 时允许接收端工作。脚6是集电极开路输出端，通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电路达13mA，但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137 耗电增大，加大对电源的冲击，使旁路电容无法吸收，而干扰整个模块的电源，甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选4.7k_，若后级是TTL输入电路，且只有1到2个负载，则用47k_或15k_也行。CL是输出负载的等效电容，它和RL影响器件的响应时间，当RL=350_，CL=15pF时响应延迟为25-75ns。
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