什么是6N137?
6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器,其內部有一個850nm波長AlGaAsLED和一個集成檢測器組成,其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電氣參數:
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引腳圖
引腳說明
1腳:空腳,
2腳:陽極,
3腳:陰極,
4腳:空腳,
5腳:GND接地,
6腳:VO開路集電極(輸出),
7腳:VE使能腳,
6N137工作原理
信號從腳2和腳3輸入,發光二極管發光,經片內光通道傳到光敏二極管,反向偏置的光敏管光照后導通,經電流--電壓轉換后送到與門的一個輸入端,與門的另一個輸入為使能端,當使能端為高時與門輸出高電平,經輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當輸入信號電流小于觸發閾值或使能端為低時,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整電路。(來自網絡,簡而言之就是發光二極管發光——光敏二極管導通——三極管導通——Vo被拉低,即輸出低電平;反之輸出高電平)
6n137真值表
6n136應用電路圖
高速光耦6N137用于RS485通信
RS485隔離一定是電源隔離+通信隔離,單純的通信隔離是沒有用的。
1.電源隔離以B0505隔離芯片為例
? ? ? ?其中C1取4.7uF,C2取10uF.
特別注意:DC-DC不能空載使用,所以實際功耗要求至少為額定功率的10%,所以需要在輸出端外接“假負載”,假負責可按模塊額定功率的5-10%計算,電阻值為
R = U*U/(10%x1W) = 250歐。
2.RS485隔離電路
發送隔離
使能隔離
接收端隔離
這里要特別注意,由于是RS485接收,給CPU,所以此時光耦的輸入是RS485_RX,所以輸入側使用的是隔離后的那部分電源和通信,而輸出側由于需要連接CPU,所以此時的6N137,電源和地,都要使用未隔離的電源和地。
3.對隔離的理解
所謂“隔離”就是分開,需要將兩部分功能的電氣連接分開,這包括電源和通信線路都要分開,只有這樣才能達到隔離的作用,電源的隔離通過DC-DC芯片實現,而通信線路則通過光耦隔離。CPU側使用的是供電電壓,RS485通信側使用的是隔離后的電壓,所以對于目錄2中的的RS485接收端隔離,與CPU相連的那端才會使用未隔離地。