1、光电耦合器的检测方法判断光耦的好坏,可在路测量其内部 二极管和三极管的正反向 电阻来确定。更可靠的 检测方法是以下三种。 比较法 拆下怀疑有问题的光耦,用万用表 测量其内部二极管、三极管的正反向电阻值,用其与好的光耦对应脚的测量值进行比较,若阻 值相差较 大, 则说明光耦已损坏。 数字万用表检测法 下面以光耦 检测为例来说 明数字万用表检测的方法,检测电路如图所示。检测时将光耦内接二极管的端1脚和端2脚分别插入数字万用表的fe 的、插孔内,此 时数字万用表应置于挡;然后将光耦内接光电三极管极5脚接指针式万用表的黑表笔,极4脚接红表笔,并将指针式万用表拨在 挡。这样就能通过指针式万用表指针的偏转
2、角度实际上是光电流的变化,来判断光耦的情况。指针向右偏转角度越大,说明光耦的光 电转换效率越高,即 传输比越高,反之越低;若表针不动,则说明光耦已损坏。 光电效应判断法 仍以光耦合器的 检测为例,检测电路如图所示。将万用表置于 电阻挡 ,两表笔分别接在光耦的输出端4、 5脚;然后用一节的 电池与一只 的电阻串接后,电池的正极端接的1脚,负极端碰接2脚,或者正极端碰接1脚,负极端接2脚,这时观察接在输出端万用表的指针偏转情况。如果指针摆动,说明光耦是好的,如果不摆动,则说明光耦已损坏。万用表指针摆动偏转角度越大,表明光电转换灵敏度越高。高速光电耦合器(光耦)6N1376N137 光耦合器是一款用
3、于单通道的高速光耦合器,其内部有一个 850 nm 波长 AlGaAs LED 和一个集成检测器组成,其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压补偿功能,高的输入输出隔离,LSTTL/TTL 兼容,高速(典型 为 10MBd),5mA 的极小输入电流。其工作原理是: 6N137的结构原理如图 1 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
4、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。6N137 电气参数: 最大输入电流,低 电平:250uA 最大输入电流,高 电平:15mA 最大允许低电平电压(输出高) :0.8v 最大允许高电平电压:Vcc 最大电源电压、输 出:5.5V 扇出(TTL 负载):8 个(最多) 工作温度范围:-40C to +85C 典型应用:高速数字开关, 马达控制系统和 A/D 转换等6N137 光电耦合器的真值表如表 1 所示:6N137 特性:转换 速率高达 10MBit/s;摆率高达 10kV/us;扇出
5、系数 为 8;逻辑电 平输 出;集电 极开路 输出;6N137 典型应用电路6N137 典型应用电路如图 2 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。隔离器使用方法如图 2 所示,假 设输入端属于模块 I,输出端属于模 块 II。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 0-250uA,光敏管不导通;发光二极管正向压降 1.2-1.7V,正向电流 6.5-15mA,光敏管导通。若以 B 方法 连接,TTL 电平输入, Vc
6、c 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,A/D 不能正常工作。所以在可能的情况下, RF 应尽量取大。输出端由模块 II 供电,Vcc2=4.5-5.5V 。在 Vcc2(脚 8)和地(脚 5)之间必须接一个0.1uF 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。 这个
7、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,见附表。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
8、 RL 影响器件的响应时间,当 RL=350,CL=15pF时,响应延迟为 48-75ns。注意:6N137 不应使用太多,因为它的输入电容有 60pF,若 过多使用会降低高速电路的性能。情况允 许时,可考 虑把并行 传输的数据串行化,由一个光电隔离器传送。光电耦合器 6N137应用注意事项需要注意的是,在 6N137 光耦合器的 电源管脚旁应有个 0.1uF 的去耦电容。在 选择电容类型时,应尽量选择高频特性好的 电容器,如陶瓷 电容或钽电 容,并且尽量靠近 6N137 光耦合器的电源管脚;另外,输入使能管脚在芯片内部已有上拉电阻,无需再外接上拉 电阻。6N137 光耦合器的使用需要注意两点:1) 6N137 光耦合器的第 6 脚 Vo 输出电路属于集电极开路 电路,必 须上拉一个电阻;2) 6N137 光耦合器的第 2 脚和第 3 脚之间是一个 LED,必须串接一个限流电阻。