6N137資料及應用實例 6N137是由一個850 nm波長AlGaAs LED和一個集成檢測器組成,并用于單通道的一款高速光耦合器,其集成檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放及一個肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。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。 6N137特性: ①轉換速率高達10MBit/s; ②擺率高達10kV/us; ③扇出系數為8; ④邏輯電平輸出; ⑤集電極開路輸出; 6N137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) 工作溫度范圍:-40°C to +85°C 典型應用:高速數字開關,馬達控制系統和A/D轉換等 6N137光耦合器的內部結構、管腳如圖1所示,真值如表1所示:
信號采集系統通常是包含有模擬電路和數字電路,并且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,變換之后是數字電路。模擬電路和AD變換電路決定了系統的信噪比,而這是評價采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并串入模擬及AD電路的噪聲普遍存在且較難克服。數字電平上下跳變時集成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響應電流突變而僅由電容提供電流的變化部分。一般數字電路越復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后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。 本所研制的機載三通道紅外成像掃描儀的數據采集系統要求信噪比100012位量化級別并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。在未采用光電隔離器的電路中雖采取了一系列措施但因各模塊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.故我們采用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于模擬電路一般只有±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系都通過6N137。逐次比較型AD并行輸出12位數據每一路信號經緩存器后送入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的延時與未采用光電隔離器的數據采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。 文章來源:http://www.originic.hk/Item/Show.asp?m=1&d=1734 |