FAIRCHILD仙童光電器件的介紹

Fairchild是設(shè)計和生產(chǎn)光電器件的企業(yè)。 我們提供用于低帶寬/通用開關(guān)應(yīng)用的光電耦合器、用于高帶寬/高增益應(yīng)用的高性能光電耦合器、高壓光電耦合器、紅外元器件以及具有*功能的其他定制產(chǎn)品。

我們廣泛的光電器件和光耦合器器件系列提供了多種輸入和輸出配置，可以降低功耗并為您的設(shè)計提供的抗噪能力。

為什么選擇飛兆的光電器件

憑借Fairchild專有的共面封裝技術(shù)Optoplanar?，我們的高性能光耦合器可提供的抗噪能力。

憑借高速的速度傳輸速率，這些高電耦合器特別適合 

高速數(shù)據(jù)通信應(yīng)用。

我們所有的光電產(chǎn)品均不含鉛(Pb)，并且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

此外，我們的產(chǎn)品還通過了主要安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。

采用3.3V和5V的電源電壓。

帶寬能力zui高可達(dá)15Mbit/s。

達(dá)到或超過安全監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。

高隔離電壓，zui高可達(dá)5kV。

應(yīng)用指南 AN-3001

光耦合器輸入驅(qū)動電路

光耦合器由一個光源和一個光敏檢測器組成。在光耦合器或光子耦合對中，耦合依靠一個透明絕緣間隙一側(cè)產(chǎn)生、另一側(cè)檢測到的光實現(xiàn)，兩側(cè)之間不存在電氣連接（少量耦合電容除外）。

在飛兆半導(dǎo)體光耦合器中，光是由紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的，光檢測器是一個驅(qū)動放大器 （如晶體管）的硅二極管。硅材料的靈敏度在 LED發(fā)射的波長處達(dá)到zui大值，提供zui大信號耦合。由于光耦合器的輸入是一個 LED，其輸入特性都相同，與所采用的檢測器類型無關(guān)。

圖 1 顯示 LED 二極管的特性。

正向偏置電流閥值出現(xiàn)在約 1 伏特處，電流成指數(shù)增加， IF 的可用范圍介于 1 mA 與 100 mA 之間，對應(yīng) VF 的范圍介于 1.2 與 1.3 伏特之間。正向偏置電阻的動態(tài)值與電流相關(guān)，如圖中定義的 RDF 和 DR 插圖所示。在雪崩擊穿前，反向漏電流處于毫微安范圍內(nèi)。

圖 2 顯示 LED 等效電路以及各組件的典型值。

若需要電腦制模，可參考提供的二極管方程式，此外還提供了R LED 的方程式常數(shù)。注意，結(jié)電容非常大，并隨應(yīng)用的正向電壓的增大而增大。圖 3 繪制出該電容隨應(yīng)用電壓的實際變化圖。該大電容被驅(qū)動電阻控制，從而影響 LED 的脈沖響應(yīng)。在結(jié)電流導(dǎo)致發(fā)光前，必須對電容進(jìn)行充電。這種效應(yīng)會在快速脈沖條件下，在應(yīng)用電流和發(fā)光之間產(chǎn)生 10-20 毫微秒或更長的固有延遲。LED 適用于正向偏置模式。由于電流在超過閥值后增速非?？?，器件應(yīng)始終在電流模式 （而非電壓模式）下驅(qū)動。實現(xiàn)電流驅(qū)動zui簡單的方式是提供一個串聯(lián)限流電阻。

這樣，VAPP 和 VF 之間的差值在目標(biāo)IF 下通過電阻降低 （根據(jù)其它標(biāo)準(zhǔn)確定）。硅二極管與LED 反向并聯(lián)安裝。該二極管用于防止 LED 反向擊穿，這是實現(xiàn)這種保護(hù)功能zui簡單的方法。在反向雪崩區(qū)域，必須防止 LED 過量耗散功率。少量反向電流不會傷害 LED，但是必須防止意外的浪涌電流。LED 的正向電壓有一個負(fù)溫度系數(shù) 1.05 mV/°C。

IR LED 的亮度作為正向電流 (IF) 和時間的函數(shù)以指數(shù)形式緩慢降低。圖 6 是根據(jù) 20,000 小時的實驗數(shù)據(jù)繪制的光衰圖。 50% 的衰減量被認(rèn)為是失效點。必須在光隔離器電路設(shè)計之初考慮衰減量，從而在設(shè)備的整個設(shè)計周期內(nèi)允許降低，但仍符合電流傳輸比 (CTR) 的設(shè)計規(guī)格。此外，還顯示 IF 的驅(qū)動限制，用于延長器件的使用在某些情況下，需要為 LED 采用一個高于二極管 VF1.1 V 標(biāo)準(zhǔn)電壓的固定閥值。通過采用一個電阻對 LED進(jìn)行分流可實現(xiàn)這種閥值調(diào)整，電阻值由應(yīng)用電壓、串聯(lián)電阻和所需閥值之間的比例決定。圖 7 電路顯示這些值之間的關(guān)系。計算將決定特定 IFT 和 VA 所需的電阻值。將多個 LED 串聯(lián)起來共享同一個 IF 也很合適。串聯(lián) VF 為各個 VF 的和。串聯(lián)中還可以使用齊納二極管。由于輸入應(yīng)用電壓是可逆或可交替的，且需要檢測輸入的相位或極性，可采用雙極輸入電路。

各個光耦合器可以控制不同功能，或進(jìn)行并聯(lián)，從而不受極性影響。注意，在此連接中，各個 LED 在反向偏置中保護(hù)彼此。

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