高速数字光电耦合器HCPL-260L/060L及其应用

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摘要：HCPL-260L/060L是美国安捷伦科技有限公司推出的高速数字光电耦合器。该器件的逻辑电平与VLTTL/LVCMOS兼容，并具有输出使能端。文中详细介绍了HCPL-260L/060L的引脚功能、内部结构、主要特点、使用要求和注意事项，给出了它与LVTTL器件的典型接口电路及隔离的3.3VRS232接口电路。

    关键词：HCPL-260L HCPL-060L 光电耦合器 LVTTL RS232

1 概述

现在，越来越多的产品向高速化、小型化、便携式、低功耗方向发展，电源电压仅有3.3V甚至更低的系统也正在蓬勃发展中，作为信号隔离的关系器件——光电耦合器，也必须使用相应的产品与之相适应。美国安捷伦科技有限公司（Agilent Technologies）生产的HCPL-262L/060L是与LVTTL/LVCMOS兼容的高速数字电耦合器，其速度可达15MBd。该器件的输入端是GaAsP材料LED，输出端是高增益信电极开路肖特基钳位晶体管，该器件同时具有输出使能控制。它的内部屏蔽结构可保证最小5kV/μs的共模瞬态抗扰度。HCPL-262L/060L可广泛应用于高速数字逻辑接口、计算机外设接口、输入/输出缓存、A/D，D/A转换数字隔离、线路接收器以及开关电源等方面。HCPL-260L/060L的主要特点如下：

*低功耗；

*速率高达15MBd；

*输入电流可低至5mA；

*电源电压范围为2.7～3.3V；

*带选通输出功能；

*扇出系数为5个TTL负载；

*可在-40℃～85℃温度范围内无故障运行；

*已通过UL，CSA，VDE0884安全认证；

*HCPL-260L使用8脚DIP封装；HCPL-060L使用SO-8封装。
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2 引脚功能及内部结构

图1是HCPL-260L/060L的引脚及内部结构图，表1为其引脚功能说明，表2为正逻辑真值表。

表1 引脚名称及功能说明

引脚号	引脚名称	功  能
1	NC	空引脚
2	ANODE	输入正
3	CATHODE	输入负
4	NC	空引脚
5	GND	地
6	VO（OUTPUT）	输出
7	VE（ENABLE）	输出使能
8	VCC	电源

表2 真值表

LED	ENABLE	OUTPUT
ON	H	L
	L	H
	NC	L
OFF	H	H
	L	H
	NC	H

3 应用设计

3.1 使用条件

为了保证器件可靠，使用时应按照表3所列条件进行设计。

表3 HCPL-260L/060L的使用条件

名  称	符  号	最小值	最大值	单  位
使用温度	TA	-40	85	℃
输入关态电流	IFL	0	250	μA
输入开态电流	IFH	5	20	mA
电源电压	VCC	2.7	3.3	V
低电平使能电压	VEL	0	0.8	V
高电平使能电压	VEH	2.0	Vcc	V
输出端上拉电阻	RL	330	4k	Ω

3.2 LVTTL接口电路

图2是HCPL-260L/060L和LVTTL器件的典型接口电路。图中，如果前级LVTTL器件是集电极开路输出，则二极管1N4148可不用。
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    3.3 隔离的3.3V RS232接口电路

图3所示的RS232接口电路的信号传输速度可达15MBd，为了保证该电路具有较好的共模抑制特性，HCPL-260L/060L的LED驱动电流至少应为5mA，并应将第7脚VE接至第8脚Vcc。另外，DS14C335应使用另一组电源供电。其中C1、C2为0.1μF，R1～R4的参数可由表3中的参数决定。

图3 隔离的3.3V RS232接口电路

4 注意事项

首先，由于HCPL-260L/060L为静电敏感器件，因此，拿取和焊接时应采取静电防护措施。其次，在应用时，应在该器件第5脚和第8脚之间焊接一个0.1μF的瓷片电容，并且离光耦管脚应在10mm以内，以旁路电源噪声。为了获得较好的共模抑制特性，当不使用第7脚VE作输出使能信号端地，不要将其悬空，而应接Vcc端。在此基础上，如果想获得更好的共模抑制特性，还应将第1脚和第4脚连接到输入端的地。