高速數(shù)字光電耦合器HCPL-260L/060L及其應(yīng)用
關(guān)鍵詞：HCPL-260L HCPL-060L 光電耦合器 LVTTL RS232
1 概述
現(xiàn)在，越來越多的產(chǎn)品向高速化、小型化、便攜式、低功耗方向發(fā)展，電源電壓僅有3.3V甚至更低的系統(tǒng)也正在蓬勃發(fā)展中，作為信號隔離的關(guān)系器件——光電耦合器，也必須使用相應(yīng)的產(chǎn)品與之相適應(yīng)。美國安捷倫科技有限公司（Agilent Technologies）生產(chǎn)的HCPL-262L/060L是與LVTTL/LVCMOS兼容的高速數(shù)字電耦合器，其速度可達(dá)15MBd。該器件的輸入端是GaAsP材料LED，輸出端是高增益信電極開路肖特基鉗位晶體管，該器件同時(shí)具有輸出使能控制。它的內(nèi)部屏蔽結(jié)構(gòu)可保證最小5kV/μs的共模瞬態(tài)抗擾度。HCPL-262L/060L可廣泛應(yīng)用于高速數(shù)字邏輯接口、計(jì)算機(jī)外設(shè)接口、輸入/輸出緩存、A/D，D/A轉(zhuǎn)換數(shù)字隔離、線路接收器以及開關(guān)電源等方面。HCPL-260L/060L的主要特點(diǎn)如下：
*低功耗；
*速率高達(dá)15MBd；
*輸入電流可低至5mA；
*電源電壓范圍為2.7～3.3V；
*帶選通輸出功能；
*扇出系數(shù)為5個(gè)TTL負(fù)載；
*可在-40℃～85℃溫度范圍內(nèi)無故障運(yùn)行；
*已通過UL，CSA，VDE0884安全認(rèn)證；
*HCPL-260L使用8腳DIP封裝；HCPL-060L使用SO-8封裝。
2 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖1是HCPL-260L/060L的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，表1為其引腳功能說明，表2為正邏輯真值表。
表1 引腳名稱及功能說明
| 引腳號 | 引腳名稱 | 功 能 |
| 1 | NC | 空引腳 |
| 2 | ANODE | 輸入正 |
| 3 | CATHODE | 輸入負(fù) |
| 4 | NC | 空引腳 |
| 5 | GND | 地 |
| 6 | VO（OUTPUT） | 輸出 |
| 7 | VE（ENABLE） | 輸出使能 |
| 8 | VCC | 電源 |
表2 真值表
| LED | ENABLE | OUTPUT |
| ON | H | L |
| L | H | |
| NC | L | |
| OFF | H | H |
| L | H | |
| NC | H |
3 應(yīng)用設(shè)計(jì)
3.1 使用條件
為了保證器件可靠，使用時(shí)應(yīng)按照表3所列條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
表3 HCPL-260L/060L的使用條件
| 名 稱 | 符 號 | 最小值 | 最大值 | 單 位 |
| 使用溫度 | TA | -40 | 85 | ℃ |
| 輸入關(guān)態(tài)電流 | IFL | 0 | 250 | μA |
| 輸入開態(tài)電流 | IFH | 5 | 20 | mA |
| 電源電壓 | VCC | 2.7 | 3.3 | V |
| 低電平使能電壓 | VEL | 0 | 0.8 | V |
| 高電平使能電壓 | VEH | 2.0 | Vcc | V |
| 輸出端上拉電阻 | RL | 330 | 4k | Ω |
3.2 LVTTL接口電路
圖2是HCPL-260L/060L和LVTTL器件的典型接口電路。圖中，如果前級LVTTL器件是集電極開路輸出，則二極管1N4148可不用。
3.3 隔離的3.3V RS232接口電路
圖3所示的RS232接口電路的信號傳輸速度可達(dá)15MBd，為了保證該電路具有較好的共模抑制特性，HCPL-260L/060L的LED驅(qū)動電流至少應(yīng)為5mA，并應(yīng)將第7腳VE接至第8腳Vcc。另外，DS14C335應(yīng)使用另一組電源供電。其中C1、C2為0.1μF，R1～R4的參數(shù)可由表3中的參數(shù)決定。
圖3 隔離的3.3V RS232接口電路
4 注意事項(xiàng)
首先，由于HCPL-260L/060L為靜電敏感器件，因此，拿取和焊接時(shí)應(yīng)采取靜電防護(hù)措施。其次，在應(yīng)用時(shí)，應(yīng)在該器件第5腳和第8腳之間焊接一個(gè)0.1μF的瓷片電容，并且離光耦管腳應(yīng)在10mm以內(nèi)，以旁路電源噪聲。為了獲得較好的共模抑制特性，當(dāng)不使用第7腳VE作輸出使能信號端地，不要將其懸空，而應(yīng)接Vcc端。在此基礎(chǔ)上，如果想獲得更好的共模抑制特性，還應(yīng)將第1腳和第4腳連接到輸入端的地。
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