6N137引脚图及功能+6N137工作原理讲解，图文+电路案例，轻松搞定
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今天给大家介绍的是 6N137光耦合器，主要是以下几个方面：
- 1、6N137
- 2、6N137引脚图及功能
- 3、6N137芯片功能介绍
- 4、6N137 CAD模型
- 5、6N137工作原理
- 6、6N137光耦用什么可以代替
- 7、6N137的作用
一、6N137简介
6N137是单通道高速光隔离器，由一个红外LED和一个光耦合但是电隔离的光电探测器组成。
6N137实物图
什么是光耦？
光耦合器是一种电子设备，用于隔离两个电路，同时允许它们通过光相互通信。由一个在电流通过时发光的发光二极管 (LED) 和一个检测光并将其转换回电信号的光敏检测器组成。
关于光耦的更多内容，欢迎阅读以下文章： 干货｜光耦合电路讲解，工作原理+电路案例，通俗易懂，带你搞定
光耦合器通常用于两个电路之间需要电气隔离以防止噪声、接地环路和其他电气干扰的应用。它们还可用于提供电流隔离，这是一种电气隔离，可防止触电和电压尖峰。
当向LED施加信号时，会发出红外光，光电探测器会检测到红外光，然后光电探测器会生成与输入信号相对应的电信号。
6N137结构图
二、6N137引脚图及功能
6N137引脚图及功能
6N137引脚图及功能
6N137引脚图及功能
三、6N137芯片功能介绍
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1、特点
- 速度：10Mbit/sec
- 5 V CMOS
- 低压交流和直流可以直接应用于输出和输入，其性能将根据两种电流的温度进行测量。
- 自带5mA电流工作
- 输出始终处于逻辑状态，高电平和低电平。
- 6N137 是 CMR 的选择，具有高共模瞬态抗扰度。
- 可用于 DIP 和 SMD 等多种封装，可以与任何电路一起使用。
- 输出不仅基于输入，还受到第三个引脚的影响，与相机闪光灯一起使用时会发挥作用。
- 接收器端有一个 NMOS 晶体管，可以防止泄漏。
6N137 实物图
2、规格
- 最大电源输入为 7V，典型电源输入为 5V。
- 高电平状态的最小输入电压为 2V，低电平状态的最大输入电压为 0.8V。
- 大约50ns的传播延迟。
- 工作温度为-40℃至100℃，储存温度范围为-55℃至150℃。
- 回流焊和铅焊的焊接温度范围是260℃，超过这个温度会影响光耦性能。
- 功耗为 85mW。
- 外部输出上拉电阻范围为 330 至 4k。
Datasheet 截图
四、6N137 CAD模型
1、6N137 结构
6N137 结构
2、6N137 尺寸
6N137 尺寸
3、6N137 3D模型
6N137 3D模型
五、6N137工作原理
1、6B137工作原理
光耦合器 6N137是高速光耦合器之一，具有快速的 IR 发射器和接收器。输出取决于输入和使能引脚。IR 接收器输出和使能引脚都连接到 NAND 门，有助于输出。
要使用光耦合器，每个电路都有一些要求。
1、由于具有既能使用交流电流又能使用直流电流的双重能力，因此应在电源端外接0.1uF的旁路电容，避免两端去耦。
2、输入信号应该有 5ns 的上升和下降时间来得到 IC 的响应，还应具有约 50ohm 的阻抗。
3、IC 的输出引脚包含一个用作开关的 NMOS 晶体管。晶体管可以吸收电流，也可以存储电流，但为了避免存储进一步的输出误差，使用上拉电阻来避免它。
上拉电阻取值为 330 到 4k，这样可以避免在输出端连接负载时出现浮动误差。可以探测 IC 中的输入信号，但只有在必要时才探测，否则就没有必要了。上拉电阻值会根据其要求而有所不同。
6N137工作原理
IC 上还有另一个引脚称为启用引脚，在大多数情况下，启用引脚提供控制设备的电源打开和关闭的能力。这里启用引脚将用于提供不同的输出。启用引脚的默认状态为高电平。即使没有连接，由于其默认状态，它也会影响输出，但可以通过证明逻辑信号来改变它。
2、6N137 真值表
启用引脚值和输入信号组合给出了可以根据以下真值表考虑的输出状态：
6N137 真值表
3、6N137 时序图
在高速设备中，应该正确理解传播延迟，不然严重影响输出。在 6N137 中，输出很容易受到传播延迟的影响，即 5ns。在上面的真值表中，你可以看到输出的一些 LOW 和 HIGH 状态，这只会在逻辑状态改变 50ns 后发生。无论光耦合器正在接收哪个输入状态，每个输出状态都会在逻辑输入变化 50ns 后发生变化。这里是传播延迟的图形表示：
传播延迟的图形
六、6N137光耦用什么可以代替
MOC3021（过零）、MCT2E（非零晶体管）、MOC3041（非零交叉TRIAC）、FOD3180 （高速MOSFET） 、PC817、4N25。
七、6N137的作用
1、基于6N137的3 到 5 V隔离电路
基于6N137光耦合器设计一个模块，用于两个电路之间的隔离。该模块基本上被称为隔离模块，但由于其速度快，也被称为高速隔离方法。
在隔离中，电路在两个设备之间无任何延迟地通信，并保护低压电路免受高压影响。要设计 3 到 5 V电路的隔离电路，这里使用一些电阻，其他器件将根据光耦合器的要求。电路图如下：
基于6N137的3 到 5 V隔离电路
上面的电路将设计一个 LED 来检测信号传输，电阻将用于限制电压。每当数据开始传输时，每个电路之间都不会进行任何通信。如果输出短路，输入电路将开路而不影响输出。
2、其他作用
- 微处理器系统接口
- PLC、ATE输入输出隔离
- 电脑周边接口
- 数字现场总线隔离：CC-link、DeviceNet、Profibus、SDS
- 高速A/D和D/A转换
- 交流等离子显示面板电平转换
- 复用数据传输
- 数控电源
- 接地环路消除
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