目录
1. 产品概述
PLR137系列是一款专为数字光数据传输设计的高性能光纤接收器模块。其核心功能是将光信号转换为兼容TTL电平的电信号输出，从而通过塑料光纤（POF）实现可靠的数据通信。该器件的核心是一个专有的CMOS光电探测器集成电路（PDIC），具有高灵敏度和低功耗的特点。本产品针对约650nm波长的红光光源进行了优化，适用于一系列对噪声抑制和延长电池寿命有严格要求的消费电子及工业数字接口应用。
1.1 核心优势与目标市场
PLR137系列具备多项关键优势，使其在市场中具有竞争力。其针对红光优化的高光电探测器灵敏度，允许实现更长的传输距离或使用更低功率的发射器。内置的阈值控制电路显著提高了噪声容限，增强了在电气噪声环境下的信号完整性。此外，其低功耗特性是便携式和电池供电设备的关键考量因素。主要目标市场包括数字音频接口（如杜比AC-3）、工业数据链路，以及任何需要抗电磁干扰、稳健的中短距离光通信链路的应用。
2. 深度技术参数分析
本节对数据手册中指定的关键技术参数进行详细、客观的解读。理解这些参数对于正确的电路设计和系统集成至关重要。
2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。电源电压（Vcc）绝对不得超过5.5V或低于-0.5V。输出引脚电压不应被强制拉高至Vcc + 0.3V以上。器件可在-40°C至85°C的温度下存储，但工作温度范围较窄，为-20°C至70°C。组装过程中的一个关键参数是焊接温度，额定值为260°C，最长持续时间为10秒，这符合典型的无铅回流焊工艺要求。静电放电（ESD）防护等级为2000V（人体模型）和100V（机器模型），表明需要采取标准的防静电处理措施。
2.2 推荐工作条件
为确保可靠运行，器件应在推荐的2.4V至5.5V电源电压范围内供电，典型值为3.0V。在此范围外工作可能导致性能下降或无法满足其他规定的特性。
2.3 光电特性
这些参数在25°C、Vcc=3V、负载电容5pF的条件下测量，定义了接收器的性能。
- 峰值灵敏度波长（λp）：650 nm。接收器对此波长的红光最为敏感。
- 传输距离（d）：0.2 至 5 米。这是标准塑料光纤的典型传输范围。
- 接收光功率（Pc）：在16 Mbps速率下，所需的最小光功率（灵敏度）为-27 dBm（最小值）。在可能造成损坏或失真前，允许的最大输入光功率为-14 dBm。这两个值之间的差值即为动态范围。
- 功耗电流（Icc）：典型值为4 mA，最大值为12 mA。此低电流是延长电池寿命的关键。
- 输出电压电平：兼容TTL的输出提供的高电平（VOH）典型值为2.5V（最小2.1V），低电平（VOL）典型值为0.2V（最大0.4V）。
- 时序参数：上升和下降时间（tr, tf）典型值为10 ns（最大20 ns）。传播延迟（tPLH, tPHL）最大为120 ns。脉冲宽度失真（Δtw）在±25 ns以内，抖动（Δtj）根据输入光功率不同，范围在1-20 ns之间。
- 传输速率（T）：支持从0.1 Mbps到16 Mbps的非归零（NRZ）信号。
3. 性能曲线分析
数据手册包含典型的性能曲线，有助于了解器件在不同条件下的行为。
3.1 电源电压与最小接收光功率关系
图4说明了最小接收光功率（灵敏度）如何随工作电压变化。通常，在工作电压范围内，较高电压下灵敏度可能略有改善。此曲线对于设计者在非典型3.3V电压下工作时，确认足够的链路裕量至关重要。
3.2 传输速率与最小接收光功率关系
图5显示了数据速率与所需光输入功率之间的关系。随着数据速率增加，接收器通常需要更高的光功率（dBm值负得更少）以维持低误码率。此曲线对于确定在期望数据速率下可达到的最大传输距离，或选择合适的发射器功率至关重要。
4. 机械与封装信息
4.1 封装尺寸与引脚定义
该器件采用标准3引脚封装。引脚功能为：引脚1：Vout（输出），引脚2：GND（地），引脚3：Vcc（电源电压）。关键的机械尺寸是引脚长度（A1），该尺寸因器件型号（例如PLR137、PLR137/S、PLR137/S9等）而异，范围从8.00 mm到16.00 mm。所有尺寸的公差一般为±0.10 mm。必须根据主机连接器或PCB安装的机械要求选择具体的型号。
5. 应用与设计指南
5.1 典型应用电路
数据手册提供了适用于3V和5V工作的两种通用应用电路。两种电路都需要外部去耦和滤波元件。必须在Vcc和GND引脚附近（7mm以内以实现良好耦合）放置一个0.1µF电容（C1）以去耦高频噪声。在输出端并联一个可选的30pF电容（C2）有助于减少振铃。可在电源串联一个47µH电感（L2）用于额外的噪声滤波。选择3V还是5V电路取决于可用的系统电压和期望的输出摆幅。
5.2 测量方法
文档概述了表征器件的标准方法。图1详细说明了如何使用控制电路、发射器、标准POF电缆和光功率计测量最大和最小输入光功率。图2展示了测量电源电流的设置。图3说明了输出电压、脉冲时序参数（上升/下降时间、传播延迟）和抖动的测试电路及定义。
6. 包装与订购信息
6.1 标签说明与包装
产品标签包含多个代码：CPN（客户产品编号）、P/N（产品编号）、QTY（包装数量）、LOT No（批号），以及各种等级（通常不用于此数字接收器）的参考代码。标准包装选项为每袋500件或每袋2000件，每箱4袋。
7. 合规性与可靠性说明
本产品设计符合关键的环境法规。声明其保持在RoHS（有害物质限制）合规版本范围内，符合欧盟REACH法规，且为无卤素产品（溴<900ppm，氯<900ppm，溴+氯<1500ppm）。这些合规性对于满足电子产品全球环境标准非常重要。
8. 设计注意事项与常见问题
8.1 关键设计注意事项
- 链路预算：务必通过比较发射器的输出功率（耦合进光纤的功率）与接收器在您的工作数据速率和电压下的灵敏度来计算链路预算。需计入连接器损耗和老化的裕量。
- 电源去耦：0.1µF电容必须尽可能靠近接收器引脚放置，以确保稳定运行并最小化噪声。
- 光纤对准：光纤与接收器光电探测器之间正确的机械对准对于最大化耦合光功率至关重要。
- 信号完整性：对于接近16 Mbps的高速运行，需考虑抖动和脉冲宽度失真对系统时序裕量的影响。
8.2 常见问题解答（基于技术参数）
问：我能否将此接收器与850nm红外光源一起使用？
答：不能。该接收器针对650nm（红光）的峰值灵敏度波长进行了优化。其在850nm波长下的灵敏度将显著降低，可能导致链路无法正常工作。
问：支持的最大数据速率是多少？
答：在指定条件下，NRZ信号传输保证的最大数据速率为16 Mbps。超出此速率的运行未经特性表征。
问：如何选择正确的器件型号（例如PLR137/S与PLR137/S9）？
答：选择完全基于您特定机械外壳或连接器所需的引脚长度（A1尺寸）。请参考封装尺寸部分的器件选择表。
问：是否需要外部放大器？
答：不需要。该器件在单个CMOS PDIC上集成了灵敏的光电探测器和阈值控制放大器，可直接提供TTL电平输出。
9. 工作原理
PLR137基于内部光电效应原理工作。入射的光子（通常为650nm波长）照射到CMOS PDIC内的集成光电探测器上，产生电子-空穴对，从而形成与光功率成正比的小光电流。该电流随后被集成电路放大和处理。一个关键特性是内置的阈值控制电路，它设定了一个判决电平来区分逻辑“0”和“1”状态，从而提高了对噪声和平均光功率变化的抗干扰能力。最终输出是再生后的、兼容TTL的数字信号。
10. 应用场景与用例
数字音频接口：主要应用之一是杜比AC-3数字音频接口，它在DVD播放器和音频接收器等组件之间提供电气隔离、高保真的连接，消除了地环路和哼声。
工业数据链路：在工厂自动化中，该接收器可用于传感器网络或控制链路，在这些场合，来自电机和驱动器的强电磁干扰（EMI）会破坏电缆传输的电信号。
医疗设备：用于医疗设备内部的非关键数据监测，光隔离可以通过切断电连接来增强患者安全性。
消费电子产品：潜在应用于高端游戏机或VR系统中，用于模块间的低延迟、无干扰数据传输。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |