6n137的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,信號從腳2和腳3輸入,發(fā)光二極管發(fā)光,經(jīng)片內(nèi)光通道傳到光敏二極管,反向偏置的光敏管光照后導(dǎo)通,經(jīng)電流一電壓轉(zhuǎn)換后送到與門的一個輸入端,與門的另一個輸入為使能端,當(dāng)使能端為高時與門輸出高電平,經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當(dāng)輸入信號電流小于觸發(fā)閡值或使能端為低時,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(diào)整電路。
圖1 6n137結(jié)構(gòu)原理圖
圖2 6n137使用方法
6n137簡單的結(jié)構(gòu)原理原理如圖2a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(dāng)于非門的傳輸。若希望在傳輸過程中不改變邏輯狀態(tài),則從腳3輸入,腳2接高電平。
6n137真值表
輸入 使能 輸出
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隔離器使用方法如圖2b所示,假設(shè)輸入端屬于模塊ⅰ,輸出端屬于模塊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限流電阻。發(fā)光二極管正向電流0-250μa ,光敏管不導(dǎo)通;光二極管正向壓降注12-1.7v,正向電流6.5-15ma,光敏管導(dǎo)通。若以b方法聯(lián)結(jié),ttl電平輸入,vcc1為5v時,rf可選500歐姆左右。如果不加限流電阻或阻值很小,6n137仍能工作,但發(fā)光二極管導(dǎo)通電流很大,對vcc1有較大沖擊,尤其是數(shù)字波形較陡時,上升、下降沿的頻譜很寬,會造成相當(dāng)大的尖峰脈沖噪聲,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(dá)100mv以上,足以使模擬電路產(chǎn)生自激,a/d 不能正常工作。所以在可能的情況下,rf應(yīng)盡量取大。輸出端由模塊ⅱ供電,vcc2=4.6-5.5v。voc2(腳8)和地(腳5)之間必須接一個0.1μf高頻特性良好的電容,如瓷介質(zhì)或鈕電容,而且應(yīng)盡量放在腳5和腳8附近。這個電容可以吸收電源線上紋波,又可以減小光電隔離器接受端開關(guān)工作時對電源的沖擊。腳7是使能端,當(dāng)它在0-0.8v時強(qiáng)制輸出為高(開路));當(dāng)它在2.0-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流達(dá)13ma,但仍應(yīng)當(dāng)根據(jù)后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,加大對電源的沖擊,使旁路電容無法吸收,而干擾整個模塊的電源,甚至把尖峰噪聲帶到地線上。一般可選4.7kω,若后級是ttl輸入電路,且只有1到2個負(fù)載,則用47kω或15kω也行。cl出負(fù)載的等效電容,它和rl影響器件響應(yīng)時間,當(dāng)rl=350ω,cl=15pf時,響應(yīng)延遲為48-75ns。注意:6n137不應(yīng)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,考慮把并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)串行化,由一個光電隔離器傳送。