6n137典型應(yīng)用電路（光耦開關(guān)電路/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）

6n137典型應(yīng)用電路（一）

隔離器6N137典型應(yīng)用如圖所示，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為限流電阻。發(fā)光二極管正向電流0-250μA，光敏管不導(dǎo)通；發(fā)光二極管正向壓降1.2-1.7V（典型1.4V），正向電流6.3-15mA，光敏管導(dǎo)通。若以B方法連接，TTL電平輸入，Vcc為5V時(shí)，RF可選500Ω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(shí)，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。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=4.5～5.5V。在Vcc2（腳8）和地（腳5）之間必須接一個(gè)0.1μF高頻特性良好的電容，如瓷介質(zhì)或鉭電容，而且應(yīng)盡量放在腳5和腳8附近（不要超過1cm）。這個(gè)電容可以吸收電源線上的紋波，又可以減小光電隔離器接受端開關(guān)工作時(shí)對電源的沖擊。腳7是使能端，當(dāng)它在0-0.8V時(shí)強(qiáng)制輸出為高（開路）；當(dāng)它在2.0V-Vcc2時(shí)允許接收端工作，見真值表2。

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(shí)可吸收電路達(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?yàn)殡娮杼?N137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(gè)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(gè)負(fù)載，則用47kΩ或15kΩ也行。CL是輸出負(fù)載的等效電容，它和RL影響器件的響應(yīng)時(shí)間，當(dāng)RL=350Ω，CL=15pF時(shí)，響應(yīng)延遲為25-75ns。

6n137典型應(yīng)用電路（二）：6N137高速光耦開關(guān)電路

6N137高速光耦供電電壓在4.5V-5.5V之間一般供電電壓為5V，最大輸入電流為15mA，驅(qū)動發(fā)光二極管的電流為10mA，正向壓降為1.2-1.7V，供電電壓為3.3， 3腳接地。VCC引腳供電電壓為5V，7腳為使能端供電電壓為5V，上拉電阻為10K，6引腳為開路輸出端，通常加上上拉電阻RL這里選用的是330R和加上一個(gè)輸出負(fù)載的等效電容（這里我沒有添加），它和RL影響器件的響應(yīng)時(shí)間，當(dāng)RL=350R，CL=15PF時(shí)，響應(yīng)延遲為25-75ns。5引腳接的是8050的基極，在基極和發(fā)射機(jī)之間添加一個(gè)電阻，是為了在三極管沒有導(dǎo)通時(shí)保持基極和發(fā)射極之間電位一致性和快速退出飽和狀態(tài)。這個(gè)三極管的阻值一般和RL阻值相同或者相同，但是我這里不知道為什么相同后，三極管的基極電壓一直為1V多，使得三極管一致處于導(dǎo)通狀態(tài)，后來換成了100R就行了。仍然是330R時(shí)，在光耦沒有導(dǎo)通時(shí)，5和6引腳之間的壓降為3.9V，5腳到地的電壓是1V多，換成100R時(shí)，在光耦沒有導(dǎo)通時(shí)，5腳到地的電壓為0.5V多，三極管沒有導(dǎo)通。

6n137典型應(yīng)用電路（三）：6N137光電隔離器應(yīng)用

在研制的某數(shù)據(jù)集系統(tǒng)中，要求信噪比1000，12位量化級別，并行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸率500kBs/。要達(dá)到上述要求，A/D能否達(dá)到轉(zhuǎn)換精度是個(gè)關(guān)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聯(lián)，數(shù)字電路中尖峰噪聲影響仍較大，系統(tǒng)信噪比只達(dá)500。故我們采用6N137將模擬電路及AD變換器和數(shù)字電路徹底隔離，如圖所示。

圖 帶光電隔離器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

電源部分由隔離變壓器隔離，減少電網(wǎng)中的噪聲影響。數(shù)字電源和模擬電源不共地，由于模擬電源一般只有±15V，而A/D轉(zhuǎn)換器還需要+5電源，為使數(shù)字電路與模擬電路真正隔離，+5電源由+15V模擬電源經(jīng)DC-DC變換器得到。模擬電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字電路的信號聯(lián)系都通過6N137。逐次比較型A/D并行輸出12位數(shù)據(jù)，每一路信號經(jīng)緩存器后送入6N137的腳3，進(jìn)行同相邏輯傳輸至數(shù)字電路，輸入端限流電阻選用470Ω，輸出端上拉電阻選用47kQ，輸出端電源和地間（即6N137的腳8和腳5間）接0.1μF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(shù)據(jù)有效時(shí)才工作，減少工作電流。模擬電路和A/D轉(zhuǎn)換所需的各路控制信號也通過6N137接收，接法同上，在時(shí)序設(shè)計(jì)中要特別注意6N137約有50ns的延時(shí)。與未采用光電隔離器的數(shù)據(jù)采集電路相比，系統(tǒng)信噪比提高了一倍以上，滿足了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。