光耦測試之頻率篇
光耦全稱光耦合器(opticalcoupler),它是以光為媒介來傳輸電訊號的器件,輸入與輸出之間除了光束外無其它任何連線,完全隔離。在數位電路應用廣泛。
根據輸出型別一般有如下幾類:電晶體輸出、高速積體電路輸出、三端雙向可控矽輸出和光控繼電器。在電路設計中以電晶體輸出和高速積體電路輸出使用居多,本次測試的光耦選用這兩類為樣品。
光耦的響應頻率與光耦的開啟關閉速度即上升沿與下降沿時間有關,其中上升沿與光耦的輸入電流有關,輸入電流越大,上升沿越短。下降沿與光耦的輸出負載有關,負載越重電流釋放越快,下降沿也越長。
本測試使用的電路如下:
圖1
輸入訊號由FPGA提供,高電平3.3V,輸出為24V系統。考慮到光耦輸入很多是由微控制器之類的提供,其驅動電流有限,最大的也就十幾毫安,因此測試是選用10mA的輸入電流,因不同光耦的壓降不同,需通過可調電位器R2進行微調。一般電晶體輸出(不包括達林頓輸出,關於該型別光耦後文有討論)的光耦輸出電流可到50mA,在測試中我們在輸出端串上一隻1k的電阻,然後施加24V的電壓,此時的負載電流約23mA,接近標稱值的一半。
測試樣品:TLP521-1,PS2801-1,PS2805-1,TLP127,TLP181,HCPL0601
測試使用頻率分檔:40M、20M、10M、8M、6.15M、4M、2M、1M、800K、615K、400K、200K、100K、80K、61.5K、40K、20K、10K、8K、6.15K、4K、2K、1K
測試結果:
光耦型號 |
通過頻率 |
上升時間 |
下降時間 |
TLP521-1 |
61.5KHz |
3us |
4us |
PS2801-1 |
40KHz |
5us |
6us |
PS2805-1 |
40KHz |
3us |
5us |
TLP127 |
2KHz |
1us |
100us |
TLP181 |
61.5KHz |
2us |
3us |
HCPL0603 |
8MHz |
36ns |
6ns |
測試過程中的截圖如下
TLP521-1 |
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PS2801-1 |
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PS2805-1 |