一般来说高速光耦需要为其提供獨立的电源Vcc以往一般都是需要采用5V电压为其供电,很多系统出于能耗考虑采用3.3V电源为了符合这些需求,部分高速光耦开始支持3.3V的电压下面对其进行简要归纳。
高速光耦只是一个泛称因此此处先对高速光耦进行一个简要分类,高速光耦根据其输出类型一般可分为开路集电极输出和推挽输出其中开路集电极输出型高速光耦根据采用不同的晶片又可分为高速晶体管输出(一般最高达到1Mbps)和逻辑门输出(通常为10Mbps),而推挽输出一般采用CMOS输出可做到更高速,如图1所示
最高速度一般只能达到1Mbps,代表型号6N136内部原理如图2所示,输入端为一个紅外线LED输出端为一个光敏二极管加一个晶体管,Vcc的作用是为光敏二极管提供一个偏置电压正常工作时光电流为几uA左右,非常小这个系列的光耦对电源要求不高,因此此类光耦对电源电压要求不高2.7-25v加上去一般都没有问题。故此处不列出型号
从其等效电路可以看出,輸出端内部主要分为光接收、光电流放大与非门如图3所示,提供电源Vcc主要为放大器提供电源这个放大器不管光耦是在工作时还是在待機时,均需要消耗电流比如6N137在待机输出为高电平时ICCH=7mA,工作输出为低电平时ICCL=12mA电压4.5-5.5V。所以6N137不适合在用在3.3V系统中下表1是一些常见的支持3.3V电壓的高速光耦。
表1:常见逻辑门输出光耦
推挽输出高速光耦输出端包含光接收光放大,驱动电路PMOS+NMOS如图4所示,电源要求与逻辑门输出光耦一样严格不过此类高速光耦消耗的电源电流ICC会比普通逻辑门输出光耦消耗的电流ICC低很多,因此更节能下表2是常见的一些可支持3.3V电压笁作的推挽输出光耦。
表2:常见推挽输出光耦