ADuM磁耦与6N137光耦隔离比较

常用光耦简介及常见型号光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。

光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。

常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。

非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。

线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。

开关电源中常用的光耦是线性光耦。

如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。

由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。

同时电源带负载能力下降。

在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。

常用的4脚线性光耦有PC817A----C。

PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。

常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。

经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比(CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。

光电晶体管集电极电流与VCE有关，即集电极和发射极之间的电压。

ADuM 磁耦与6N137光耦隔离比较(2011-02-27 23:13:55)转载▼标签： it杂谈分类： 电路设计常识ADuM 磁耦与6N137光耦隔离比较技术分类： 模拟设计 | 2009-04-01作者：jerrymiao: EDN ChinaEDN 博客精华文章 作者：jerrymiao我们分别以光耦6N137（东芝）和磁耦ADuM1201为代表，来进行实际的比较。

1、封装：6N137是DIP-8的封装，而ADuM1201是SOP-8的封装。

从两者的实际测量体积我们也可以看出6N137是9.66mm*6.4mm(平均)，而ADuM1201是5.00mm*6.2mm(最大)。

前2、通道分布：6N137是单通道隔离，而ADuM1201是双通道隔离，且通道方向分布是一收一发。

从这个方面讲ADuM1201可以节省75%以上的PCB 面积。

3、工作电压：两者均为5V 供电，6N137需20mA ，而ADuM1201仅需0.8mA/通道。

所以ADuM1201功耗仅为其1/10.4、速率：6N137的最大传输速率是10MBPS ，ADuM1201的速率可分1M 、10M 、25M 三个级别。

5、工作温度范围：6N137为0℃to+70℃，ADuM1201是?40°C to +105°C.6、传输延迟时间：6N137是75nS. ADuM1201则是30nS.7、隔离电压：两者均为2500V.（ADuM2201是5000V ）.8、典型电路：6N137是电流型器件，其输入的高压电流一般在15mA 左右，使用时要注意输入电流满足其要求，因为里面有发光二极管，输入电流不同，发光二极管的光强就不同，这直接影响到信号的输出，另外输出要接上拉电阻，电阻的选择应根据输出电流的要求进行计算，（据I=V/R ），输出信号的延迟和上升/下降时间会根据上拉电阻而不同，应仔细计算。

所以6N137需要三极管与电阻等分立元件共同使用，来完其功能。

6N137光电隔离器原理及典型用法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，经电流一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器输出低电平。

当输入信号电流小于触发阂值或使能端为低时，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。

图1 6N137结构原理图图2 6N137使用方法6N137简单的结构原理原理如图2A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。

6N137真值表输入使能输出H H LL H HH L HL L H隔离器使用方法如图2B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限流电阻。

发光二极管正向电流0-250μA ,光敏管不导通；光二极管正向压降注12-1.7V，正向电流6.5-15mA,光敏管导通。

若以B方法联结，TTL电平输入，VCc1为5V时，RF可选500欧姆左右。

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=4.6-5.5V。

VOC2（脚8）和地（脚5）之间必须接一个0.1μF高频特性良好的电容，如瓷介质或钮电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近。

这个电容可以吸收电源线上纹波，又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。

High Speed Optocoupler, Single and Dual, 10 MBdDESCRIPTIONThe 6N137, VO2601, and VO2611 are single channel 10 MBd optocouplers utilizing a high efficient input LED coupled with an integrated optical photodiode IC detector. The detector has an open drain NMOS-transistor output, providing less leakage compared to an open collector Schottky clamped transistor output. The VO2630, VO2631, and VO4661 are dual channel 10 MBd optocouplers. For the single channel type, an enable function on pin 7 allows the detector to be strobed. The internal shield provides a guaranteed common mode transient immunity of 5 kV/μs for the VO2601 and VO2631 and 15 kV/μs for the VO2611 and VO4661. The use of a 0.1 μF bypass capacitor connected between pin 5 and 8 is recommended.FEATURES•Choice of CMR performance of 15 kV/μs, 5 kV/μs, and 100 V/μs•High speed: 10 MBd typical •+ 5 V CMOS compatibility •Pure tin leads•Guaranteed AC and DC performance over temperature: - 40 °C to + 100 °C temperature range•Meets IEC 60068-2-42 (SO 2) and IEC 60068-2-43 (H 2S) requirements•Low input current capability: 5 mA•Material categorization: For definitions of compliance please see /doc?99912 APPLICATIONS•Microprocessor system interface •PLC, ATE input/output isolation •Computer peripheral interface•Digital fieldbus isolation: CC-link, DeviceNet, profibus, SDS •High speed A/D and D/A conversion •AC plasma display panel level shifting •Multiplexed data transmission •Digital control power supply •Ground loop eliminationAGENCY APPROVALS•UL1577, file no. E52744 system code H, double protection •cUL - file no. E52744, equivalent to CSA bulletin 5A •DIN EN 60747-5-5 (VDE 0884-5) available with option 1•BSI IEC 60950•CQC GB8898-200118921-15Notes•Stresses in excess of the absolute maximum ratings can cause permanent damage to the device. Functional operation of the device is not implied at these or any other conditions in excess of those given in the operational sections of this document. Exposure to absolute maximum ratings for extended periods of the time can adversely affect reliability.(1)Refer to reflow profile for soldering conditions for surface mounted devices (SMD). Refer to wave profile for soldering conditions for through hole devices (DIP).TRUTH TABLE (positive logic)LED ENABLEOUTPUTOn H L Off H H On L H Off L H On NC L OffNCHABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (T amb = 25 °C, unless otherwise specified)PARAMETER TEST CONDITIONSYMBOLVALUEUNITINPUTAverage forward current (single channel)I F 20mA Average forward current (per channel for dual channel)I F 15mA Reverse input voltage V R 5V Enable input voltage V E V CC + 0.5 VV Enable input current I E 5mA Surge currentt = 100 μsI FSM 200mA Output power dissipation (single channel)P diss 35mW Output power dissipation (per channel for dual channel)P diss25mWOUTPUT Supply voltage 1 min maximumV CC 7V Output current I O 50mA Output voltageV O 7V Output power dissipation (single channel)P diss 85mW Output power dissipation (per channel for dual channel)P diss60mWCOUPLERIsolation test voltage t = 1 sV ISO 5300V RMS Storage temperature T stg - 55 to + 150°C Operating temperature T amb- 40 to + 100°C Lead solder temperature for 10 s 260°C Solder reflow temperature (1)260°CRECOMMENDED OPERATING CONDITIONSPARAMETER TEST CONDITIONSYMBOL MIN.MAX.UNIT Operating temperature T amb - 40100°C Supply voltage V CC 4.5 5.5V Input current low level I FL 0250μA Input current high level I FH 515mA Logic high enable voltage V EH 2V CC V Logic low enable voltage V EL 00.8V Output pull up resistor R L 3304K ΩFanoutR L = 1 k ΩN5-Note•Minimum and maximum values are testing requirements. Typical values are characteristics of the device and are the result of engineering evaluation. Typical values are for information only and are not part of the testing requirements.Notes•Over recommended temperature (T amb = - 40 °C to + 100 °C), V CC = 5 V, I F = 7.5 mA unless otherwise specified. All typicals at T amb = 25 °C, V CC = 5 V.(1)75 ns applies to the 6N137 only, a JEDEC registered specificationELECTRICAL CHARACTERISTICS (T amb = 25 °C, unless otherwise specified)PARAMETER TEST CONDITIONSYMBOLMIN.TYP.MAX.UNIT INPUTInput forward voltage I F = 10 mA V F 1.11.4 1.7V Reverse current V R = 5 V I R 0.0110μA Input capacitance f = 1 MHz, V F = 0 V C I 55pF OUTPUTHigh level supply current (single channel)V E = 0.5 V, I F = 0 mA I CCH 4.17mA V E = V CC , I F = 0 mAI CCH 3.36mA High level supply current (dual channel)I F = 0 mA I CCH 6.512mA Low level supply current (single channel)V E = 0.5 V, I F = 10 mA I CCL 47mA V E = V CC , I F = 10 mAI CCL 3.36mA Low level supply current (dual channel)I F = 10 mAI CCL 6.512mA High level output current V E = 2 V, V O = 5.5 V, I F = 250 μAI OH 0.0021μA Low level output voltage V E = 2 V, I F = 5 mA,I OL (sinking) = 13 mA V OL 0.20.6V Input threshold current V E = 2 V, V O = 5.5 V,I OL (sinking) = 13 mAI TH 2.45mA High level enable current V E = 2 V I EH - 0.6- 1.6mA Low level enable current V E = 0.5 VI EL - 0.8- 1.6mA High level enable voltage V EH 2V Low level enable voltageV EL0.8VSWITCHING CHARACTERISTICSPARAMETERTEST CONDITION SYMBOL MIN.TYP.MAX.UNIT Propagation delay time to high output levelR L = 350 Ω, C L = 15 pF t PLH 204875 (1)ns t PLH 100ns Propagation delay time to low output levelR L = 350 Ω, C L = 15 pF t PHL 255075 (1)ns t PHL 100ns Pulse width disortion R L = 350 Ω, C L = 15 pF |t PHL - t PLH|2.935ns Propagation delay skew R L = 350 Ω, C L = 15 pF t PSK 840ns Output rise time (10 % to 90 %)R L = 350 Ω, C L = 15 pF t r 23ns Output fall time (90 % to 10 %)R L = 350 Ω, C L = 15 pF t f 7ns Propagation delay time of enable from V EH to V EL R L = 350 Ω, C L = 15 pF,V EL = 0 V, V EH = 3 V t ELH 12ns Propagation delay time of enable from V EL to V EHR L = 350 Ω, C L = 15 pF,V EL = 0 V, V EH = 3 Vt EHL11nsFig. 1 - Single Channel Test Circuit for t PLH , t PHL , t r and t fFig. 2 - Dual Channel Test Circuit for t PLH , t PHL , t r and t fFig. 3 - Single Channel Test Circuit for t EHL , and t ELHNotes(1)For 6N137 and VO2630(2)For VO2601 and VO2631(3)For VO2611 and VO4661COMMON MODE TRANSIENT IMMUNITYPARAMETERTEST CONDITIONSYMBOL MIN.TYP.MAX.UNIT Common mode transient immunity (high)|V CM | = 10 V, V CC = 5 V, I F = 0 mA,V O(min.) = 2 V, R L = 350 Ω, T amb = 25 °C (1)|CM H |1000V/μs|V CM | = 50 V, V CC = 5 V, I F = 0 mA,V O(min.) = 2 V, R L = 350 Ω, T amb = 25 °C (2)|CM H |500010 000V/μs |V CM | = 1 kV, V CC = 5 V, I F = 0 mA,V O(min.) = 2 V, R L = 350 Ω, T amb = 25 °C (3)|CM H |15 00025 000V/μs |V CM | = 10 V, V CC = 5 V, I F = 7.5 mA,V O(max.) = 0.8 V, R L = 350 Ω, T amb = 25 °C (1)|CM L |1000V/μs|V CM | = 50 V, V CC = 5 V, I F = 7.5 mA,V O(max.) = 0.8 V, R L = 350 Ω, T amb = 25 °C (2)|CM L |500010 000V/μs |V CM | = 1 kV, V CC = 5 V, I F = 7.5 mA,V O(max.) = 0.8 V, R L = 350 Ω, T amb = 25 °C (3)|CM L |15 00025 000V/μsFig. 4 - Single Channel Test Circuit for Common Mode Transient ImmunityFig. 5 - Dual Channel Test Circuit for Common Mode Transient ImmunitySAFETY AND INSULATION RATINGSPARAMETER TEST CONDITION SYMBOL MIN.TYP.MAX.UNIT Climatic classification according to IEC 68 part 155/100/21Comparative tracking index CTI175399Peak transient overvoltage V IOTM8000V Peak insulation voltage V IORM890V Safety rating - power output P SO500mW Safety rating - input current I SI300mA Safety rating - temperature T SI175°C Creepage distance Standard DIP-87mm Clearance distance Standard DIP-87mm Creepage distance400 mil DIP-88mm Clearance distance400 mil DIP-88mm Insulation thickness, reinforced rated per BSI 609500.2mm Note•As per IEC 60747-5-5, §7.4.3.8.2, this optocoupler is suitable for “safe electrical insulation” only within the safety ratings. Compliance with the safety ratings shall be ensured by means of prodective circuits.TYPICAL CHARACTERISTICS (T amb = 25 °C, unless otherwise specified)Fig. 6 - Forward Voltage vs. Ambient Temperature Fig. 7 - Forward Voltage vs. Forward Current Fig. 8 - Reverse Current vs. Ambient TemperatureFig. 9 - Low Level Supply Current vs. Ambient Temperature Fig. 10 - High Level Supply Current vs. Ambient Temperature Fig. 11 - Input Threshold On Current vs. Ambient TemperatureFig. 12 - Input Threshold Off Current vs. Ambient Temperature Fig. 13 - Low Level Output Voltage vs. Ambient Temperature Fig. 14 - Low Level Output Current vs. Ambient Temperature Fig. 15 - High Level Output Current vs. Ambient Temperature Fig. 16 - Output Voltage vs. Forward Input CurrentFig. 17 - Propagation Delay vs. Ambient TemperatureFig. 18 - Propagation Delay vs. Forward CurrentFig. 19 - Pulse Width Distortion vs. Ambient Temperature Fig. 20 - Pulse Width Distortion vs. Forward CurrentFig. 21 - Rise and Fall Time vs. Ambient Temperature Fig. 22 - Rise and Fall Time vs. Forward CurrentFig. 23 - Enable Propagation Delay vs. Ambient TemperaturePACKAGE DIMENSIONS in millimetersPACKAGE MARKINGNotes•Option 1 and VDE logo are only marked on option 1 parts.•Tape and reel suffix (T) is not part of the package marking.Legal Disclaimer Notice VishayDisclaimerALL PRODU CT, PRODU CT SPECIFICATIONS AND DATA ARE SU BJECT TO CHANGE WITHOU T NOTICE TO IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION OR DESIGN OR OTHERWISE.Vishay Intertechnology, Inc., its affiliates, agents, and employees, and all persons acting on its or their behalf (collectively,“Vishay”), disclaim any and all liability for any errors, inaccuracies or incompleteness contained in any datasheet or in any other disclosure relating to any product.Vishay makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of the products for any particular purpose or the continuing production of any product. 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六通道数字隔离器、磁耦合ADUM7640/ADUM7641/ADUM7642/ADUM7643
在各种通信、工控等领域我们经常需要对线路上的信号进行隔离，以保证系统或者人员的安全，而隔离的技术多种多样，比如光隔离、磁隔离、容隔离、硅隔离等等，在这些方案中，采用光耦进行隔离是最为普遍的，但有一个问题是，在多通道光耦上，光耦的每一个通道均要进行光的隔断，因此限制了它多通道产品的发展，尤其是在一些高速光耦上面，它们的芯片体积是很大的。

ADI的磁隔离技术可以一个芯片集成多个通道，因此很容易做成多通道的产品，而且产品在产品体积上可以做的很小，ADUM7640、ADUM7641、ADUM7642、ADUM7643是6通道的数字隔离器，1、2、3表示有1、2、3个反向通道，这些数字隔离器非常适合用在一些需要进行多路信号隔离的应用上，提供1Mbps和25Mbps两种规格。

在现在的一些数据采集卡中，稳定性、实时性要求很高，因此在I/O口才对它的信号进行隔离，下图是采用光耦进行隔离的64路数据采集卡，每一路都采用光耦进行隔离，64颗光耦整整齐齐排列占了板子1/3的面积，如果采用多通道磁藕进行隔离能极大的缩小所占用的面积。

6N137中文资料概述6N137是一款具有高输出截止速度和高电流传输能力的光耦合器。

其内部结构包括一个红外发光二极管和一个高速光敏二极管。

6N137的主要特点是具有高速响应、低功耗、免磁屏蔽、高隔离电压和长寿命等优点。

这些特点使得6N137广泛应用于各种测量、控制、通信等领域。

功能特点•具有高达10 Mbps的数据传输速度。

•高达1 mA的输出电流。

•高达10 kV的隔离电压。

•通过红外光传输信号，具有免磁屏蔽的优点。

•宽工作温度范围，可在-40℃至+100℃的温度下正常工作。

•长寿命，可达10万小时以上。

引脚功能6N137一共有8个引脚，其中1号和2号为光敏输入端口，3号为非常重要的共阳极输出端口，其余引脚作为电源与反馈引脚。

下图为6N137的引脚示意图：1. Anode (A)2. Anode (A)3. Cathode (-), Output (O)4. Ground5. Vcc (+)6. Feedback7. NC (Not Connected)8. NC (Not Connected)应用场景由于6N137具有高速响应、低功耗、高隔离电压和长寿命等优点，因此其应用范围非常广泛，以下是其常见应用场景：工业控制6N137可以作为输出接口，用于将PLC（可编程逻辑控制器）隔离。

由于工业控制设备需要承受更高的工作环境和噪声，所以6N137高隔离能力和免磁屏蔽的特点可以保证其信号的可靠性。

数字信号传输由于6N137具有高达10 Mbps的数据传输速度，可用于数字信号隔离与传输，广泛应用于数码显示、传感器接口电路等。

模拟信号隔离6N137也可用于模拟信号隔离，将输入信号隔离后，输出的信号不会受到过渡现象的干扰，保证输出的准确性。

其他领域6N137还可以应用于电力系统、通讯系统中，作为隔离器和信号放大器，以提高系统的稳定性和准确性。

总结以上就是6N137中文资料的介绍，6N137是一款性能稳定、速度快、隔离电压高、寿命长的光耦合器，被广泛应用于控制、测量、通信和电力等领域。

6N137
6N137的电路图
6N137的内部结构原理如下图所示，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。

型号：
单通道： 6N137 ， HCPL2601 ， HCPL2611
双通道： HCPL2630 ， HCPL2631
高速10MBit / s的逻辑门光电
原理如上图所示，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。

真值表功能（正逻辑）
绝对最大额定值（Ta= 25 ℃除非另有说明）：。

6N137光耦合器是一款用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。

特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输出;⑤集电极开路输出;工作参数：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：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图1所示。

6N137光耦合器的真值如表1所示：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：第一是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；第二是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。

6n137的内部结构原理如下图所示，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。

ADI磁耦产品系列简介一、背景在各种各样的设计系统中，设计人员在防止电流在两点之间进行数据传输时的流通方面面临着很大的挑战，这是在做安全接地考虑方面最具代表性的问题，解决这个问题的方法就是使用一种允许两点之间信号的传递但能防止电流传输的电气隔离设备。

我们常用的隔离设备是光电隔离器，这是一种通过光电转换来实现隔离的设备。

在数据传输隔离中得到了广泛的应用，但是正是这种光电转换的原理影响了其传输效率，又因其LED和光电晶体管需要较大的一个驱动电流，这又使其在功耗方面没有了优势，还有其温度范围比较窄，其性能会随温度的升高有一个显著的变化，这使其在温度比较高的环境中无法得到广泛应用，通常光耦每个封装只能提供一个通道还需要多颗分立元件的支援所以占用空间比较大，这无疑会增加成本，所以光电隔离在成本、大小、功率、性能、可靠性和系统的电气特性等方面的要求都已远远不能适应现在设计系统的需求。

所以设计人员急需一种新的产品来代替光耦，并在成本、大小、功率、性能、可靠性等方面都能比光耦更好的满足设计人员的需要。

二、磁耦磁耦（数字隔离）是一种基于芯片尺寸的变压器的隔离技术，该技术集成变压器驱动和接收电路，从而实现了光电隔离器无法比拟的性能优势。

其较通常光电耦合器的优势可以从以下几个方面来陈述：1、总成本：集成度更高、PCB减少60%--70%。

iCoupler磁耦产品是用薄片加工技术制造的，因此，多隔离通道能够有效地与其他半导体功能结合起来，例如下图显示了一个典型的使用光耦的多路隔离设备和iCoupler磁耦技术在尺寸和成本上的比较。

在插图中我们可以看到，iCoupler磁耦技术在整体上的好处是能够减少40％～60％的尺寸和成本。

2、性能：速度更高、瞬态共模抑制能力更强（25kv/µs）iCoupler磁耦产品使用高速CMOS和芯片变压器，这相当于光耦中使用的发光二极管与光敏二极管，因此，它能够达到非常高性能的水平，如下所示，iCoupler提供了相对于常用的高速光耦的两到四个时间上的改进如传输速率和时间性能。

ADI磁耦产品系列简介一、背景在各种各样的设计系统中，设计人员在防止电流在两点之间进行数据传输时的流通方面面临着很大的挑战，这是在做安全接地考虑方面最具代表性的问题，解决这个问题的方法就是使用一种允许两点之间信号的传递但能防止电流传输的电气隔离设备。

我们常用的隔离设备是光电隔离器，这是一种通过光电转换来实现隔离的设备。

在数据传输隔离中得到了广泛的应用，但是正是这种光电转换的原理影响了其传输效率，又因其LED和光电晶体管需要较大的一个驱动电流，这又使其在功耗方面没有了优势，还有其温度范围比较窄，其性能会随温度的升高有一个显著的变化，这使其在温度比较高的环境中无法得到广泛应用，通常光耦每个封装只能提供一个通道还需要多颗分立元件的支援所以占用空间比较大，这无疑会增加成本，所以光电隔离在成本、大小、功率、性能、可靠性和系统的电气特性等方面的要求都已远远不能适应现在设计系统的需求。

所以设计人员急需一种新的产品来代替光耦，并在成本、大小、功率、性能、可靠性等方面都能比光耦更好的满足设计人员的需要。

二、磁耦磁耦（数字隔离）是一种基于芯片尺寸的变压器的隔离技术，该技术集成变压器驱动和接收电路，从而实现了光电隔离器无法比拟的性能优势。

其较通常光电耦合器的优势可以从以下几个方面来陈述：1、总成本：集成度更高、PCB减少60%--70%。

iCoupler磁耦产品是用薄片加工技术制造的，因此，多隔离通道能够有效地与其他半导体功能结合起来，例如下图显示了一个典型的使用光耦的多路隔离设备和iCoupler磁耦技术在尺寸和成本上的比较。

在插图中我们可以看到，iCoupler磁耦技术在整体上的好处是能够减少40％～60％的尺寸和成本。

2、性能：速度更高、瞬态共模抑制能力更强（25kv/µs）iCoupler磁耦产品使用高速CMOS和芯片变压器，这相当于光耦中使用的发光二极管与光敏二极管，因此，它能够达到非常高性能的水平，如下所示，iCoupler提供了相对于常用的高速光耦的两到四个时间上的改进如传输速率和时间性能。

6n137中文资料应用电路 pdf 6n137 封装图 6n137 管脚说明用：6N137/HCPL2601，HCPL2611，HCPL2630，HCPL2631是高速光电耦合器6n137的内部结构原理如下图所示，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。

型号：单通道： 6N137 ， HCPL2601 ， HCPL2611双通道： HCPL2630 ， HCPL2631高速10MBit / s的逻辑门光电引脚图原理如上图所示，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。

真值表功能（正逻辑）绝对最大额定值（Ta= 25 ℃除非另有说明）：建议操作条件：电学特性（Ta=0至70 ，除非另有规定）单独的组件特征：开关特性 (TA= -40℃ to +85℃ VCC= 5V IF= 7.5mA 除非另有说明)：电气特性（续）转移特性(TA = -40 to +85℃除非另有说明)隔离特性（Ta= -40 ℃至+85 ℃，除非另有说明. ）：测试电路和波形 tPLH tPHL tr and tf测试电路tEHL和tELH测试电路的共模瞬态抗扰度光藕隔离器6N137典型应用如图1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0-250μA，光敏管不导通；发光二极管正向压降1.2-1.7V（典型1.4V），正向电流6.3-15mA，光敏管导通。

6N137原理及典型用法6N137的工作原理是基于光电效应。

内部结构包括发射器和接收器。

发射器由一个红外光二极管组成，输入电流流过发射二极管，发射出的光被耦合到接收侧的光敏二极管中。

当输入信号高电平时，电流通过发射二极管，照射到光敏二极管上，光敏二极管产生电压信号，形成输出信号；当输入信号低电平时，电流不流过发射二极管，光敏二极管不产生电压信号，形成低电平输出。

通过光耦合的方式，输入信号和输出信号隔离开来，从而实现高精度的信号隔离。

1.数据传输：6N137具有高速传输能力，能够支持高速数据传输，广泛应用于串行通信接口，比如RS232、RS485、RS422等。

它可用作信号转换器，将逻辑电平信号转换为光信号，并通过光纤传输，实现高速、长距离的数据传输，降低了传输中的非线性、电磁干扰等问题。

2.电力电子控制：在电力电子控制中，需要将低电平信号与高电压回路隔离开来，以确保安全性和稳定性。

6N137能够提供高隔离性能，能够隔离高达2500Vrms的电压，在电力电子控制中被广泛应用于隔离输入和输出信号，如电压检测、电流检测、电压采样等。

3.工业自动化：在工业自动化中，需要将控制信号从主控制器发送到执行器，并需要将执行器的状态信号反馈给主控制器。

6N137可以作为信号隔离器，将主控制器和执行器之间的信号隔离开来，避免传递干扰、电压浮动等问题，提高系统的稳定性和可靠性。

4.计算机网络：6N137能够提供高传输速率和隔离性能，广泛应用于计算机网络中。

它可用于隔离局域网之间的信号传输，确保信息的安全和可靠性。

同时，6N137还可用于隔离调制解调器、交换机等设备之间的信号传输。

需要注意的是，虽然6N137具有高隔离性能，但在实际应用中仍需要根据具体情况采取额外的保护措施，如使用熔断器、过压保护装置等，以确保设备和系统的安全运行。

总之，6N137作为一种高速带隔离器，以其高速传输能力和高隔离性能在众多领域中发挥作用，实现信号的隔离和传输，提高系统的稳定性和可靠性。

6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AIGaAs 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。

特性:①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输岀；⑤集电极开路输岀；工作参数：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：-40 °C to +85 °C典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图1所示。

• 艱梦内容管翟系薮^EDECM ON6N137光耦合器的真值如表1所示:需要注意的是，在6N137光耦合器的电源管脚旁应有一个O.luF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：第一是6N137光耦合器的第6脚V输出电路属于集电极开路电路，必须上拉一个电阻；第二是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。

高速光耦6N137/HCPL2601 ，HCPL2611，HCPL2630，HCPL2631 中文资料原理如下图所示，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器输出低电平。

在SPI总线中常用的6N137和ADuM315x两款隔离芯片分析SPI即串行外围设备接口，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，由于其在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，出于这种简单易用的特性，很多AD转换器都以SPI总线方式传输数据。

SPI隔离芯片:6N137在工业现场的数据采集中，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。

容易造成SPI接口无法正常工作，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。

因此，在强干扰环境中，或是高的性能要求下，就必须对SPI总线各个通信节点实行电气隔离。

传统的SPI总线隔离方法是光耦合器技术，使用光束来隔离和保护检测电路以及在高压和低压电气环境之间提供一个安全接口。

目前一般使用6N137光电隔离器件，以Toshiba公司的6N137为例，该器件工作电压为5V，最高速率10Mbps，工作温度一般为0℃到70℃，隔离电压2500Vrms，并且以DIP8型封装，每个芯片仅提供一个隔离通道。

这些性能已经限制了6N137在更高要求的环境中应用。

SPI隔离芯片:ADuM315x ADI公司推出的新型四通道数字隔离器ADuM315x以其诸多优于光电隔离器件的性能优点，在SPI总线以及其他高要求情况下有着广泛的应用前景。

使用6N137来隔离SPI的电路很复杂，需要使用大量的电阻、三极管来保证6N137的正常工作，而ADI的ADuM数字隔离器中的ADuM315x，一个芯片就可以完全替代上面的整个电路。

而其仅需通用集成电路的两个旁路电容就可以正常工作了。

ADuM315x系列隔离器比竞争对手基于光电耦合器或数字隔离器的解决方案快6倍以上，尺寸小80%以上，成本低85%。

更快的SPI时钟速率有助于提高数据采集系统的吞吐量，提供更高的性能和更快的系统响应时间。

高度的功能集成为系统设计师提供了一种简单的高速SPI信号隔离解决方案，同时在单个封装中集成了通常所需的低速的状态和控制信号。

6N137光耦合器是一款用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。

特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输出;⑤集电极开路输出;工作参数：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：-40°C to +85°C典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图1所示。

6N137光耦合器的真值如表1所示：6N137光耦合器的真值表输入使能输出H H LL H HH L HL L HH NC LL NC H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：第一是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；第二是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。

------------------------------------------------------------一、6N137原理及典型用法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器输出低电平。

电子元件6N137直插光耦基础知识在电子元件中，有一个分类称为光耦，即光耦合器，是以光为媒介传输电信号的电子元器件。

型号6N137是一款用于单通道的高速光耦合器，它的内部由一个850nm波长AlGaAsLED 和一个集成检测器组成。

其中的集成检测器则由一个光敏二极管、高增益线性运放，以及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。

如此精密二复杂的电子元件6N137，具有温度、电流、电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，5mA的极小输入电流。

关于6N137的相关特性功能，还是来听听电子元件领域的专业行家元坤国际怎么讲。

电子元件6N137特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输出;⑤集电极开路输出;工作参数：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：-40°C to+85°C典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等。

电子元件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：-40°C to+85°C典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等。

电子元件6n137作用：A、在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，对于一般的电子开关来说是很难做到的，但用它却很容易实现，所以6n137具有电隔离作用。

B、用于双稳态输出电路，由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离地问题。

C、构成各种逻辑电路，由于其抗干扰性能和隔离性能比晶体管好，因此，由它构成的逻辑电路更可靠。

这九种模拟信号的隔离方法，你都掌握了吗？模拟信号的隔离是非常头疼的，有时候不得不需要隔离。

大部分基于以下需要：1.隔离干扰源;2.分隔高电压。

隔离数字信号的办法很多，隔离模拟信号的办法却没有想象的那么多，关键是隔离的成本，比想象的都要高出许多。

特别是要求精确测量的场合，模拟信号的隔离，成本高得更加是离谱的无法想象。

我从事这种系统开发多年，对自己所知道的隔离方法做个小小的总结：数字隔离方法：1、光耦;2、ADI 的磁隔离芯片,ADuMXXXX(XXXX为数字代号，如I2CADuM1250);3、自己用变压器隔离。

数字隔离办法，一般实现的都是单向数字信号的隔离，对于双向数字信号，需要两个隔离单元来实现，体积非常的惊人;很难减小体积。

相对于速度很成本，如果速度小于100KHz一下，个人推荐用Ps2501这样的常用光耦隔离数字信号，很好的性价比，隔离度也非常的高。

一般Ps2501这样的光耦隔离度都在3000V/RMS以上。

但是如果隔离数字信号的频率在200KHz以上，用Ps2501这样的光耦就不行了，要换高速的数字光耦，价格成本也上去了，不划算了。

所以可采用ADI的磁隔离芯片。

最便宜的磁隔离芯片每通道的价格在$0.7，算下来人民币也才4~5块人民币，选在6N137、6N136这样的高速光耦，已经没有性价比可言，浪费大量的PCB空间用于隔离部分。

成本在4块左右，甚至更高，主要看你的6N137的采购量。

但ADuM系列的磁隔离芯片的尺寸小很多很多，价格相比也很有优势。

唯一美中不足的是磁隔离芯片的隔离电压只能到1000V左右，这个是个很头疼的问题。

如果只是隔离干扰源，自然没问题，如果是隔离高电压，那么要仔细考量一下设计了。

自己用隔离变压器来隔离的办法，一般人是用不到的，因为完全没有经济效益。

它只有一点好处，就是隔离电压可做得非常高，一般只有变频器、逆变器等IGBT的驱动，需要隔离非常大的电压，超过5000V;才使用。

6N137光耦合器是一款用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。

特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输出;⑤集电极开路输出;工作参数：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：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图1所示。

6N137光耦合器的真值如表1所示：6N137光耦合器的真值表输入使能输出H H LL H HH L HL L HH NC LL NC H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：第一是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；第二是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。

6n137的内部结构原理如下图所示，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器输出低电平。