Dokumen Teknikal EL060L - Fotokopel Gerbang Logik Kelajuan Tinggi 10Mbit/s - Pakej SOP 8-Pin - Bekalan Dual 3.3V/5V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

EL060L ialah fotokopel gerbang logik (pengasing opto) kelajuan tinggi yang direka untuk penebatan isyarat yang boleh dipercayai dalam litar elektronik yang mencabar. Ia menggabungkan diod pemancar inframerah dengan pengesan foto bersepadu kelajuan tinggi yang mempunyai keluaran gerbang logik boleh strok. Dibungkus dalam Pakej Garis Kecil 8-pin (SOP), ia dioptimumkan untuk proses pemasangan teknologi pemasangan permukaan (SMT). Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan penebatan elektrik antara litar input dan output, menghapuskan gelung bumi dan melindungi logik sensitif daripada lonjakan voltan dan hingar.

Kelebihan Teras:Kekuatan utama peranti ini termasuk kadar penghantaran data tinggi 10 Megabit sesaat (Mbit/s), keserasian voltan bekalan dual (3.3V dan 5V), dan imuniti sementara mod sepunya (CMTI) yang sangat baik pada minimum 10kV/μs. Ia menawarkan keluaran gerbang logik yang mampu memacu sehingga 10 beban piawai (Fan-out 10). Tambahan pula, ia mencapai voltan penebatan tinggi 3750V_rmsantara bahagian input dan outputnya, memastikan perlindungan yang kukuh.

Pasaran Sasaran & Aplikasi:Komponen ini disasarkan untuk aplikasi yang memerlukan penghantaran isyarat digital terpencil yang pantas. Kes penggunaan biasa termasuk penghapusan gelung bumi dalam antara muka komunikasi, anjakan aras antara keluarga logik (cth., LSTTL ke TTL/CMOS), sistem penghantaran data dan pemultipleksan, maklum balas terpencil dalam bekalan kuasa pensuisan, penggantian pengubah denyut, antara muka periferal komputer, dan menyediakan penebatan tanah logik kelajuan tinggi dalam sistem isyarat bercampur.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Arus Hadapan Input (I_F):Maksimum 50 mA. Melebihi ini boleh memusnahkan LED inframerah.
• Voltan Input Dayakan (V_E):Tidak boleh melebihi V_CClebih daripada 500mV.
• Voltan Songsang (V_R):Maksimum 5 V untuk LED input.
• Voltan Bekalan (V_CC):Maksimum 7.0 V untuk bahagian output.
• Voltan Output (V_O):Maksimum 7.0 V.
• Voltan Penebatan (V_ISO):3750 V_rmsselama 1 minit (keadaan ujian: 40-60% RH, pin 1-4 dipendekkan, pin 5-8 dipendekkan).
• Suhu Operasi (T_OPR):-40°C hingga +85°C.
• Suhu Pateri (T_SOL):260°C selama 10 saat (profil refluks).

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Pemindahan

Parameter ini mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa (T_A= -40°C hingga 85°C).

Ciri-ciri Input:

• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 1.4V, dengan maksimum 1.8V pada arus hadapan (I_F) 10mA.
• Pekali Suhu V_F:Kira-kira -1.8 mV/°C, menunjukkan V_Fberkurang apabila suhu meningkat.
• Kapasitans Input (C_IN):Biasanya 60 pF, mempengaruhi keperluan pacuan input frekuensi tinggi.

Ciri-ciri Output & Bekalan:

• Arus Bekalan (Aras Tinggi): I_CCHbiasanya 5mA (maks 10mA) apabila input dimatikan (I_F=0) dan output tinggi.
• Arus Bekalan (Aras Rendah): I_CCLbiasanya 9mA (maks 13mA) apabila input dihidupkan (I_F=10mA) dan output rendah.
• Voltan Dayakan:Pin dayakan (V_E) mempunyai ambang aras tinggi (V_EH) minimum 2.0V dan ambang aras rendah (V_EL) maksimum 0.8V. Perintang tarik atas dalaman hadir, menghapuskan keperluan untuk perintang luaran.
• Aras Logik Output:Dengan V_CC=3.3V, voltan output aras rendah (V_OL) biasanya 0.35V (maks 0.6V) apabila menenggelamkan 13mA. Keupayaan arus output aras tinggi (I_OH) ditentukan di bawah keadaan ujian tertentu.
• Arus Ambang Input (I_FT):Arus yang diperlukan pada input untuk menjamin output rendah yang sah (V_O=0.6V) biasanya 3mA (maks 5mA). Ini adalah parameter utama untuk mereka bentuk litar pacuan input.

2.3 Ciri-ciri Pensuisan

Parameter ini mentakrifkan prestasi masa yang kritikal untuk penghantaran data kelajuan tinggi (keadaan: V_CC=3.3V, I_F=7.5mA, C_L=15pF, R_L=350Ω).

• Kelewatan Perambatan:
  • t_PHL(Tinggi-ke-Rendah): Biasanya 50ns, maksimum 75ns.
  • t_PLH(Rendah-ke-Tinggi): Biasanya 45ns, maksimum 75ns.
• Distorsi Lebar Denyut (PWD):|t_PHL– t_PLH| biasanya 5ns, maksimum 35ns. PWD yang lebih rendah adalah lebih baik untuk integriti isyarat.
• Masa Naik/Turun:
  • Masa Naik Output (t_r): Biasanya 50ns.
  • Masa Turun Output (t_f): Biasanya 10ns.
• Kelewatan Perambatan Dayakan:
  • t_EHL(Dayakan ke Output Rendah): Biasanya 15ns.
  • t_ELH(Dayakan ke Output Tinggi): Biasanya 30ns.
• Imuniti Sementara Mod Sepunya (CMTI):Parameter kritikal untuk penolakan hingar dalam sistem terpencil. Kedua-dua C_MHdan C_MLditentukan pada minimum 10,000 V/μs, diuji dengan voltan mod sepunya puncak-ke-puncak 400V (V_CM).

3. Maklumat Mekanikal & Pakej

EL060L dibungkus dalam Pakej Garis Kecil 8-pin (SOP) piawai.

3.1 Konfigurasi dan Fungsi Pin

• Pin 1:Tiada Sambungan (NC)
• Pin 2:Anod (A) LED inframerah input.
• Pin 3:Katod (K) LED inframerah input.
• Pin 4:Tiada Sambungan (NC)
• Pin 5:Tanah (GND) untuk bahagian output.
• Pin 6:Voltan Output (V_OUT).
• Pin 7:Input Dayakan (V_E). Aktif tinggi; logik tinggi (>2.0V) mendayakan output, logik rendah (<0.8V) memaksa output tinggi (lihat Jadual Kebenaran).
• Pin 8:Voltan Bekalan (V_CC) untuk bahagian output (3.3V atau 5V).

Nota Reka Bentuk Kritikal:Kapasitor pintasan 0.1μF (atau lebih besar) dengan ciri frekuensi tinggi yang baik (seramik atau tantalum pepejal) mesti disambungkan antara Pin 8 (V_CC) dan Pin 5 (GND), diletakkan sedekat mungkin dengan pin pakej untuk memastikan operasi stabil dan meminimumkan hingar pensuisan.

4. Jadual Kebenaran dan Penerangan Fungsian

Peranti ini beroperasi sebagai gerbang logik positif dengan fungsi dayakan. Keadaan output bergantung pada arus input (LED) dan voltan pin dayakan.

*Dengan perintang tarik atas dalaman, pin dayakan terapung secara lalai berada dalam keadaan logik tinggi.

Pada dasarnya, apabila didayakan (V_Etinggi), fotokopel bertindak sebagai penyongsang: LED yang menyala (input tinggi) menghasilkan output rendah, dan LED yang tidak menyala (input rendah) menghasilkan output tinggi. Apabila dinyahdayakan (V_Erendah), output dipaksa tinggi tanpa mengira keadaan input, yang boleh berguna untuk kawalan bas tiga keadaan atau mod penjimatan kuasa.

5. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Litar Aplikasi Biasa

Aplikasi utama ialah penebatan isyarat digital. Bahagian input memerlukan perintang pembatas arus bersiri dengan LED untuk menetapkan I_Fyang dikehendaki (cth., 5-10mA untuk pensuisan terjamin). Bahagian output disambungkan terus ke input gerbang logik penerima. Pin dayakan boleh diikat ke V_CCjika tidak digunakan, atau dipacu oleh isyarat kawalan untuk pengawalan output.

5.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pacuan Input:Pastikan litar pacuan boleh menyediakan I_Fyang mencukupi (≥ I_FT) merentasi julat suhu operasi untuk menjamin pensuisan output yang betul. Ambil kira pekali suhu negatif V_F.
• LED.Pintasan Bekalan Kuasa:_CCKapasitor 0.1μF pada V/GND adalahwajib
• untuk operasi kelajuan tinggi yang stabil dan mesti diletakkan dekat dengan peranti.Pertimbangan Beban:
• Output boleh memacu sehingga 10 input logik piawai (Fan-out 10). Pastikan jumlah beban kapasitif pada pin output tidak melebihi dengan ketara keadaan ujian 15pF untuk mengelakkan kemerosotan masa naik/turun dan kelewatan perambatan.Susun Atur PCB:

Kekalkan jarak penebatan yang baik antara bahagian input (kawasan pin 1-4) dan output (kawasan pin 5-8) pada PCB untuk mengekalkan penarafan penebatan voltan tinggi. Ikuti garis panduan jarak rengan dan jarak bebas yang sesuai dengan keperluan voltan aplikasi.

6. Maklumat Pematuhan dan Kebolehpercayaan

• EL060L direka dan diperakui untuk digunakan dalam aplikasi perindustrian dan komersial.Pematuhan Alam Sekitar:
• 1500ppm), bebas plumbum, dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan peraturan REACH EU.Kelulusan Keselamatan:
  • Ia membawa kelulusan daripada agensi keselamatan antarabangsa utama:
  • UL (Underwriters Laboratories) dan cUL (Fail No. E214129)
  • VDE (Verband der Elektrotechnik) (Fail No. 40028116)
  SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO (agensi keselamatan Nordic)
• Kelulusan ini menunjukkan peranti memenuhi piawaian keselamatan yang ketat untuk penebatan elektrik.Kebolehpercayaan:

Prestasi dijamin merentasi julat suhu perindustrian lanjutan -40°C hingga +85°C.

7. Litar Ujian dan Definisi Bentuk Gelombang

• Dokumen data termasuk litar ujian piawai untuk mencirikan parameter pensuisan.Rajah 12:_PHLMentakrifkan persediaan ujian dan titik pengukuran untuk kelewatan perambatan (t_PLH, t_r) dan masa peralihan output (t_f, t
• ). Kelewatan diukur antara titik 3.75mA pada bentuk gelombang arus input dan titik 1.5V pada bentuk gelombang voltan output.Rajah 13:_EHLMentakrifkan persediaan ujian untuk kelewatan perambatan dayakan (t_ELH, t
• ), diukur dari titik 1.5V pada input dayakan.Rajah 14:_CMMenggambarkan litar ujian untuk Imuniti Sementara Mod Sepunya (CMTI), menggunakan denyut pembeza voltan tinggi (V

) antara tanah input dan output untuk mengukur imuniti hingar.

8. Pateri dan Pengendalian

• Peranti ini sesuai untuk proses pemasangan pemasangan permukaan piawai.Pateri Refluks:
• Suhu puncak pateri maksimum ialah 260°C, mengikut piawaian IPC/JEDEC J-STD-020 untuk pemasangan bebas plumbum. Peranti tidak boleh didedahkan kepada suhu ini selama lebih daripada 10 saat.Penyimpanan:
• Simpan dalam persekitaran kering, anti-statik dalam julat suhu penyimpanan yang ditentukan -55°C hingga +125°C.Langkah Berjaga-jaga ESD:

Langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai harus dipatuhi semasa pengendalian, seperti semua peranti semikonduktor.

9. Perbandingan dan Penentuan Posisi Teknikal

EL060L menempatkan dirinya dalam pasaran sebagai pengasing digital kelajuan tinggi serba guna. Pembeza utama ialah gabungan kelajuan 10Mbit/s, keserasian bekalan dual 3.3V/5V, dan kemasukan fungsi dayakan/strok dalam pakej SOP-8 piawai. Berbanding dengan fotokopel 4-pin yang lebih ringkas, ia menawarkan kawalan tambahan pin dayakan. Berbanding dengan IC pengasing digital khusus yang lebih baru berdasarkan gandingan kapasitif atau magnet, ia menawarkan kebolehpercayaan terbukti, CMTI tinggi, dan kesederhanaan teknologi fotokopel, selalunya pada kos yang lebih rendah untuk aplikasi yang tidak memerlukan kelajuan melampau (>>10Mbit/s).

10. Soalan Lazim (FAQ)_CC?

S: Bolehkah saya menggunakan bekalan 5V untuk V

?_EJ: Ya, peranti ini direka untuk operasi bekalan dual 3.3V dan 5V. Pastikan penarafan voltan kapasitor pintasan mencukupi untuk 5V.

S: Adakah perintang tarik atas luaran diperlukan pada pin Dayakan (V

)?

J: Tidak. Peranti ini menggabungkan perintang tarik atas dalaman, seperti yang dinyatakan dalam dokumen data.

S: Apakah tujuan pin dayakan?_INJ: Ia membolehkan output dipaksa tinggi, secara efektif menyahdayakan laluan isyarat. Ini berguna untuk meletakkan antara muka bas ke dalam keadaan impedans tinggi, melaksanakan mod penjimatan kuasa, atau memultiplekskan berbilang output pengasing.

S: Bagaimanakah saya mengira perintang bersiri input (R_IN)?_{J: R}= (V_FPACUAN_F- V_{) / I}. Gunakan V_FF(maks)_Fpada suhu operasi terendah untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan minimum I_Fdipenuhi. Contohnya, dengan pacuan 5V, V_IN=1.8V, dan I

=7.5mA: R

= (5 - 1.8) / 0.0075 ≈ 427Ω. Gunakan nilai piawai terdekat (cth., 430Ω).