ADuM 磁耦与6N137光耦隔离比较
(2011-02-27 23:13:55)
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标签： 分类： 电路设计常识
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杂谈
ADuM 磁耦与6N137光耦隔离比较
技术分类： 模拟设计 | 2009-04-01
作者：jerrymiao: EDN China
EDN 博客精华文章 作者：jerrymiao
我们分别以光耦6N137（东芝）和磁耦ADuM1201为代表，来进行实际的比较。
1、封装：6N137是DIP-8的封装，而ADuM1201是SOP-8的封装。从两者的实际测量体积我们也可以看出6N137是9.66mm*6.4mm(平均) ，而ADuM1201是5.00mm*6.2mm(最大) 。前 2、通道分布：6N137是单通道隔离，而ADuM1201是双通道隔离，且通道方向分布是一收一发。从这个方面讲ADuM1201可以节省75%以上的PCB 面积。
3、工作电压：两者均为5V 供电，6N137需20mA ，而ADuM1201仅需0.8mA/通道。所以ADuM1201功耗仅为其1/10.
4、速率：6N137的最大传输速率是10MBPS ，ADuM1201的速率可分1M 、10M 、25M 三个级别。
5、工作温度范围：6N137为0℃to+70℃，ADuM1201是?40°C to +105°C.
6、传输延迟时间：6N137是75nS. ADuM1201则是30nS.
7、隔离电压：两者均为2500V. （ADuM2201是5000V ）.
8、典型电路：6N137是电流型器件，其输入的高压电流一般在15mA 左右，使用时要注意输入电流满足其要求，因为里面有发光二极管，输入电流不同，发光二极管的光强就不同，这直接影响到信号的输出，另外输出要接上拉电阻，电阻的选择应根据输出电流的要求进行计算，（据I=V/R），输出信号的延迟和上升/下降时间会根据上拉电阻而不同，应仔细计算。所以6N137需要三极管与电阻等分立元件共同使用，来完其功能。ADuM1201是电压型器件，只要保证输出信号在其电压范围之内（2.7V--5.5V ），电流不用去管。所以ADuM1201除两个通用的旁路电容外，无需分立元件配合就可工作。
9、输出波形：6N137输出信号上升时间较长，如果要接数字I/O口，如FPGA 、DSP 等，则要接74HC14进行施密特整形与波形翻转，并增加驱动能力。而ADuM1201则在内部集成了输出施密特整形电路，所以其输出信号很好。
10、价格：6N137目前是最常用的高速光电隔离器件，人民币约合3块左右；ADuM1201是ADI 于2003年推出的隔离器，人民币约合4块左右/通道。
我们以16M 晶振接74HC742分频的得到的8M 的方波作为输出波形来分别对其实际隔离效果进行测试，两者得出的结果有很明显的区别
6N137(左) 与ADuM1201(右) 实际隔离效果图
另一位笔者也做了相应的测试：
今天用ADUM1201数字隔离器件和高速光耦6N137对8M 的信号进行隔离输出，使用后简单总结一下：
一、从总体的效果看，ADUM1201输出信号很好，而且接法很简单；
二、ADUM1201是电压型器件，对输入信号要求电压要达到其输入要求，（2.7V~5.5V）对电流基本不限，输入输出用不同电源供电或隔离电源供电；
而光耦是电流型器件，6N137输入高电压电流一般在15mA 以下，要注意输入电流满足其要求，因为里面有发光二极管，输入电流不同发光二极管的光强就不同，这直接影响信号的输出，另外输出要接上拉电阻，电阻的选择应根据输出电流的要求进行计算选择，（计算也很简单，I=Vdd/R上拉），输出信号的延迟和上升/下降时间会根据上拉电阻而不同，应仔细计算、实验选择电阻；
三、6N137输出信号上升时间较长，如果要接数字I/O口，如FPGA 、DSP 等要接74hc14进行施密特整形和波形翻转，并且增加驱动能力；而ADUM1201由于其原理不同（里面有施密特整形电路），输出信号波形很好。
电路的实际测得波形如下：(输入是16M 晶振接74HC742分频的得到的8M 的方波
（我把图压缩后上传，见后面的回复）
图1是ADUM1201的输出波形:
图2是6N137的输出波形: