6N137概述介绍

电子元器件6N137是一款广泛应用于电子系统中的光耦合器。其独特的设计和性能使其成为工程师们在数字与模拟电路中常用的选择之一。本文将深入探讨6N137的引脚配置、关键参数、工作原理、应用领域以及其他工程师必须了解的内容，帮助读者更好地理解和应用这一重要元器件。

6N137引脚配置

6N137采用DIP（双列直插式）封装，具有八个引脚。详细的引脚配置如下：

引脚1 数控 空引脚-不连接

引脚2 IR 阳极(A) 给IC的IR 提供逻辑输入，通过IR 传输发送输入数据

引脚3 IR 阴极(C) 用作与发射电路的公共地

引脚4 数控 空引脚-不连接

引脚5 GND 光耦合器内 IR 接收器的接地引脚

引脚6 输出 (U0) 逻辑输出脚

引脚7 启动(UE) 默认情况，通过上拉电阻启动

引脚8 电压 为IC 供电

6N137关键参数

在设计电子系统时，了解关键参数是至关重要的。6N137的关键参数包括：

供电电压：4.5V~20V

输入电流：5mA（最大）

输出电流：50mA（最大）

开关时间：100ns（典型）

隔离电压：3750Vrms（最小）

工作温度：-40°C~85°C

6N137工作原理

6N137基于光电隔离技术，其工作原理可简要描述为：输入端的光信号通过内部光电二极管产生电流，该电流经过放大和隔离后，通过输出端提供隔离后的信号。这种设计使其在数字和模拟电路中用于隔离和信号传输。

要使用光耦合器，每个电路都有一些要求：

1、由于具有既能使用交流电流又能使用直流电流的双重能力，因此应在电源端外接0.1uF的旁路电容，避免两端去耦。

2、输入信号应该有 5ns 的上升和下降时间来得到 IC 的响应，还应具有约 50ohm 的阻抗。

3、IC 的输出引脚包含一个用作开关的 NMOS 晶体管。晶体管可以吸收电流，也可以存储电流，但为了避免存储进一步的输出误差，使用上拉电阻来避免它。

上拉电阻取值为330到4k，这样可以避免在输出端连接负载时出现浮动误差。可以探测 IC 中的输入信号，但只有在必要时才探测，否则就没有必要了。上拉电阻值会根据其要求而有所不同。

具体数据

- 6N137的典型增益为300%

- 输出上升和下降时间分别为0.5μs和0.4μs

- 工作频率范围为1 Hz 到 2 MHz

6N137的应用领域

工业控制：6N137可以用于隔离工业总线、传感器、继电器、电机驱动等信号，提高系统的可靠性和安全性。

数据通信：6N137可以用于隔离RS-232、RS-422、RS-485等串行接口，提高信号的抗干扰能力和传输距离。

数字逻辑：6N137可以用于隔离TTL、CMOS、MOS等逻辑电平，提高逻辑兼容性和灵活性。

微处理器接口：6N137可以用于隔离微处理器的输入输出端口，提高微处理器的保护和扩展性。

基于6N137的3 到 5 V隔离电路

基于6N137光耦合器设计一个模块，用于两个电路之间的隔离。该模块基本上被称为隔离模块，但由于其速度快，也被称为高速隔离方法。

在隔离中，电路在两个设备之间无任何延迟地通信，并保护低压电路免受高压影响。要设计 3 到 5 V电路的隔离电路，这里使用一些电阻，其他器件将根据光耦合器的要求。电路图如下：

6N137的常见替代品

HCPL-2601：与6N137功能相同，但具有更高的开关速度（10Mbps）和更低的输入电流（1.6mA）。

PC817：与6N137功能相似，但具有更低的开关速度（1Mbps）和更高的输入电流（20mA）。

TLP250：与6N137功能相似，但具有更高的输出电流（150mA）和更高的隔离电压（5000Vrms）。

在使用6N137时，应注意以下几点：

选择合适的供电电压，避免过高或过低的电压影响6N137的性能和寿命。

选择合适的输入电阻R1，使LED的电流在规定范围内，避免过大或过小的电流影响6N137的响应速度和稳定性。

在输出端加入上拉电阻，使输出电平更清晰和稳定。

在输入端和输出端加入旁路电容，以滤除噪声和抑制干扰。

电子元器件6N137作为光耦合器在电子系统中发挥着不可替代的作用。通过深入了解其引脚、参数、工作原理和应用领域，工程师们能够更好地选择、设计和应用这一关键元器件，为电子系统的性能提升和稳定性保障作出贡献。通过合理的选择和使用，6N137将在数字与模拟电路中持续发挥其重要作用。