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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

PS2801-1

PS2805-1