8ピンSOP 3.3V デュアルチャネル 高速15Mbit/s ロジックゲート フォトカプラ EL083L EL086L シリーズ データシート

1. 製品概要

EL08XLシリーズは、現代のデジタル絶縁アプリケーション向けに設計された、デュアルチャネル高速ロジックゲートフォトカプラ（フォトアイソレータ）のファミリーです。これらのデバイスは、コンパクトな8ピン小型外形パッケージ（SOP）内に、赤外線発光ダイオードとCMOS検出器集積回路を光学的に結合して統合しています。主な機能は、入力回路と出力回路間の電気的絶縁を提供しつつ、歪みを最小限に抑えた高速デジタル信号を伝送することです。

本シリーズの中核的な利点は、高速性能（最大15メガビット/秒）、低電圧3.3Vおよび5V CMOSロジックファミリーとの互換性、そして堅牢な絶縁特性を組み合わせた点にあります。これらのデバイスは、過酷なアプリケーションにおいてパルストランスや他の絶縁方式を置き換えるために設計されており、信頼性が高く、コンパクトで表面実装可能なソリューションを提供します。ターゲット市場は、産業オートメーション、通信機器、電源制御、コンピュータ周辺機器、および電圧ドメイン間でのノイズ耐性データ伝送を必要とするあらゆるシステムを含みます。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、規定の限界内での信頼性の高い動作が保証されています。主な絶対最大定格には、入力LEDの順方向電流（I_F）20 mA、逆電圧（V_R）5V、および入力側の電力損失限界35 mW、出力側85 mWが含まれます。供給電圧（V_CC）および出力電圧（V_O）は5.5Vを超えてはなりません。重要なパラメータは、絶縁電圧（V_ISO）で、特定の湿度条件下で入力ピンと出力ピンをそれぞれ短絡させて試験した場合、1分間3750 V_rmsです。動作温度範囲は-40°Cから+85°Cです。

2.2 電気的特性

Detailed DC parameters ensure compatibility with system design. The input LED has a typical forward voltage (V_F）は、8mA時で典型的に1.4V、最大1.8Vです。出力特性は、3.3Vおよび5V電源動作の両方について定義されています。ハイレベル出力電圧（V_OH）は、4mAをシンクする際にV_CCから1V以内（最小値）であることが保証されています。ローレベル出力電圧（V_OL）は、入力LEDを8mAで駆動し、4mAをソースする場合、典型的に0.21V（3.3V）または0.17V（5V）であり、強力なロジックレベルを確保します。有効なローレベル出力を得るための入力しきい値電流（I_FT）は、典型的に2.5 mA、最大5 mAです。

2.3 スイッチング特性

このセクションは動的性能を定義します。伝搬遅延時間（t_PHLおよびt_PLH）は、3.3V電源で典型的に38-41 ns、5V電源で35-46 nsであり、指定の試験条件下（I_F=8mA、C_L=15pF）で最大60 nsです。信号の完全性に影響を与えるパルス幅歪み（|t_PHL– t_PLH|）は、典型的に6-8 ns、最大30 nsです。出力立ち上がり時間および立ち下がり時間（t_r、t_f）は、典型的に5.5-6 nsです。重要な差別化要因は、同相過渡耐性（CMTI）です。EL086Lバリアントは、ハイおよびロー出力状態の両方で最小10,000 V/µsを保証し、EL083Lは5,000 V/µsを保証します。このパラメータは、グランド電位が高速に変化するノイズの多い環境で極めて重要です。

3. 性能曲線分析

データシートには、典型的な電気光学特性曲線が参照されています。提供されたテキストでは具体的なグラフは詳細に記述されていませんが、そのような曲線は通常、入力LEDの順方向電流と順方向電圧の関係、伝搬遅延対温度、および同相過渡耐性性能を示します。これらの曲線は、設計者が非標準条件下でのデバイスの動作を理解し、速度、電力、信頼性のために動作点を最適化するために不可欠です。

4. 機械的およびパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

本デバイスは8ピンSOPパッケージに収められています。寸法図は、PCBフットプリント設計に必要な重要な測定値、全体のパッケージ長、幅、高さ、リードピッチ（通常1.27mm）、およびリード寸法を提供します。適切なはんだ付けと機械的適合性のために、これらの寸法を遵守することが必要です。

4.2 ピン配置と極性

ピン配置は以下の通りです：ピン1（アノード1）、ピン2（カソード1）、ピン3（カソード2）、ピン4（アノード2）、ピン5（グランド）、ピン6（V_OUT2）、ピン7（V_OUT1）、ピン8（V_CC）。この構成は2つの独立したチャネルをサポートします。入力LED（アノード/カソード）および出力電源（V_CC/GND）の正しい極性接続は、デバイスの損傷を防ぐために必須です。

4.3 推奨PCBパッドレイアウト

推奨される表面実装パッドレイアウトが提供されています。この注記は、これは参考設計であり、特定のPCB製造プロセスおよび熱要件に基づいて修正すべきであることを強調しています。パッド設計は、リフローはんだ付け後の信頼性の高いはんだフィレットと機械的強度を確保することを目的としています。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

絶対最大定格では、はんだ付け温度（T_SOL）が260°Cで10秒間と規定されています。これは典型的な無鉛リフロープロファイルに適合します。熱損傷を避けるために、特定のPCB組立に対して推奨されるリフロープロファイルに従うことが極めて重要です。デバイスは、はんだ付け性を維持するために、使用前に適切な条件下（T_STG：-55°Cから+125°C）で保管する必要があります。

6. アプリケーション提案

6.1 典型的なアプリケーション回路

記載されている主なアプリケーションは、ラインレシーバ、データ伝送システム、データ多重化、スイッチング電源フィードバック絶縁、パルストランス置換、コンピュータ周辺機器インターフェース、および高速ロジックグランド絶縁です。典型的な回路では、入力側は、I_Fを設定するための電流制限抵抗を介してロジック信号によって駆動されます。出力側には、バイパスコンデンサ（0.1µF以上、良好な高周波特性を持つもの）をV_CCピンとGNDピンの間にできるだけ近接して接続し、安定動作を確保しノイズを最小限に抑える必要があります。

6.2 設計上の考慮事項

• 電源デカップリング：出力側でのローカルバイパスコンデンサの必須使用は、規定の高速性能とノイズ耐性を達成するために極めて重要です。
• 入力電流設定：順方向電流（I_F）は、必要な速度と保証されたI_FTに基づいて設定すべきです。推奨される8mAで動作させることで、適切なノイズマージンとスイッチング速度が確保されます。
• 負荷の考慮事項：出力は最大10個の標準CMOS負荷を駆動できます。データシートは、V_O/V_OHの試験条件をI_OL.
• = ±4mAで指定しています。チャネル選択：

アプリケーションの電気的ノイズ環境に基づいて、EL083L（5kV/µs CMTI）とEL086L（10kV/µs CMTI）の間で選択してください。

7. 技術比較と差別化

EL08XLシリーズは、標準SOP-8パッケージでのデュアルチャネル設計により差別化され、2つのシングルチャネルデバイスと比較して基板スペースを節約します。3.3V/5Vでの保証された15Mbit/s速度は、現代のデジタルインターフェースの重要な性能指標です。高い同相過渡耐性、特にEL086Lの10kV/µs定格は、標準フォトカプラと比較して、高ノイズの産業および電力変換環境で優れた性能を提供します。ハロゲンフリー、RoHS、REACH、および主要な国際安全規格（UL、cUL、VDEなど）への準拠により、グローバル市場に適しています。

8. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: ロジックが3.3Vの場合、出力に5V電源を使用できますか？_CCA: 出力段は3.3Vおよび5V CMOSレベルと互換性があります。ただし、5V V_OHを使用する場合は、受信側のロジックデバイスが5V耐性であることを確認する必要があります。V

は5Vに近くなります。

Q: CMTI仕様の目的は何ですか？

A: CMTIは、入力と出力のグランド間の高速電圧過渡に対するデバイスの耐性を測定します。高いCMTI（例：10kV/µs）は、これらの過渡現象が誤った出力スイッチングを引き起こすのを防ぎ、モータードライブ、電源、産業用PLCなどで極めて重要です。

Q: 入力直列抵抗はどのように計算しますか？_{A: R}直列_{= (V}ドライバ_F- V_F) / I_Fです。データシートからV_F（最大1.8V）を使用し、I

（例：全性能のための8mA）を選択してください。ドライバが必要な電流を供給できることを確認してください。

Q: 出力に外部プルアップ/プルダウンは必要ですか？

A: いいえ。出力はアクティブなCMOSプッシュプル段であり、ソースおよびシンク電流能力の両方を提供します。

9. 実践的な設計事例シナリオ：

ノイズの多いモーター制御基板上のマイクロコントローラと、クリーンなロジック基板上の通信モジュール間の3.3V UART（115200ボー）信号の絶縁。実装：_FEL086Lの1チャネルを使用します。マイクロコントローラ側では、TXピンを180Ω抵抗（3.3Vドライバで~8mA I_CC）を介してフォトカプラ入力（アノード）に接続します。カソードをグランドに接続します。絶縁側では、通信モジュールの電源から3.3Vを供給してV_CCピン（ピン8）に電力を供給します。0.1µFセラミックコンデンサをピン8（V_{）とピン5（GND）の間に直接配置します。出力（ピン7、V}OUT1

）を通信モジュールのRXピンに接続します。EL086Lの高いCMTIにより、モータードライバからのグランドノイズにもかかわらずデータの完全性が確保されます。

10. 動作原理

本デバイスは、光絶縁の原理に基づいて動作します。入力側の赤外線発光ダイオード（LED）に電流を流すと、光を発します。この光は、光学的に透明な絶縁バリア（通常は成形ポリマー）を通過します。反対側では、モノリシックCMOS集積回路フォト検出器が、受信した光強度を電気信号に変換します。このCMOS ICには、増幅、波形整形、およびプッシュプル出力段が含まれており、クリーンなデジタル波形を生成します。光路は電気的絶縁を提供します。入力と出力の間に電気的接続はなく、光ビームのみが存在するためです。

11. 業界動向₂デジタル絶縁のトレンドは、より高速、低消費電力、小型パッケージ、および高集積化に向かっています。本シリーズのような従来のフォトカプラは、そのシンプルさと高い絶縁電圧のために依然として人気がありますが、容量性（SiO