高 CMR 、高速(10MBd) 低入力フォトカプラ 特 長 HCPL-261A HCPL-263A HCPL-261N HCPL-263N ● 低入力(3.0mA) ● HCMOS/LSTTL/TTL コンパチブル ● 高 CMR HCPL-261A:1000V/µs @ VCM = 50V HCPL-261N:15kV/µs @ VCM = 1000V ● 高速:10MBd(Typ.) ● − 40 ∼ 85℃で特性保証 ● 安全規格の承認 UL1577:2500Vrms、1 分間 5kVrms、1 分間 /(HCPL-26XX#020) CSA 認可 VDE0884(オプション 060) VIORM = 630 Vpeak(HCPL-261A/IN) = 560 Vpeak(HCPL-061A/IN) 概 説 HCPL-261A シリーズは、従来の 6N137 シリーズに、HCMOS コンパチブルという要素を組み込んだ製品で、 製品単体でイ ンタフェース素子としての機能を持っています。 入力側には、AlGaAs LED が使われていて、劣化の改善及び 低電流動作を保証しています。 1 チャンネルタイプは、イネーブル端子により、多くのアプ リケーションに対応します。出力形式は、オープンコレクタ ショットキークランプ、トランジスタです。内部シールドに より、HCPL-261Aシリーズは、1000V/µs、HCPL-261Nシリー ズは、15,000V/µs(Agilent の推奨駆動回路を使用した場合) の同相雑音除去能力を保証しています。 応 用 ● 6N137 低電流タイプ ● ラインレシーバ ● データ伝送 ● コンピュータ周辺機器のインタフェース ● A/D、D/A 交換のディジタルアイソレーション ● スイッチング電源 ● 測定器の入力・出力間アイソレーション ● グランドループ回避 ● パルストランスの置き換え 発注方法 例: HCPL-261A #XXX Package Configuration 標準 高 CMR HCPL-261A HCPL-261N 2 チャンネル DIP タイプ HCPL-263A HCPL-263N 1 チャンネル SO8 タイプ HCPL-061A HCPL-061N 2 チャンネル SO8 タイプ HCPL-063A HCPL-063N 1 ANODE CATHODE 2 50個単位チューブ(HCPL-26XXのみ) 500 =テープ & リールオプション、 1000 個単位リール(HCPL-26XX) HCPL-263A/263N HCPL-263X/063X 1500 個単位リール(HCPL-06XX) (内部ブロック図) HCPL-261X/061X HCPL-261A/261N 8 7 VCC VEE O LED イネーブル 出力 ON H L OFF H H 6 オプションなし= 50 個単位チューブ (DIP タイプ) 100 個単位チューブ (SO8 タイプ) 020 =高圧オプション VISO = 5kV、 1分間(HCPL-26XX のみ) 060 = VDE0884 認定オプション (HCPL-261A/1N、HCPL-061A/1Nのみ) 300 =ガルウィングリードオプション、 型番セクションガイド 1 チャンネル DIP タイプ HCPL-061A HCPL-063A HCPL-061N HCPL-063N ANODE 1 1 8 VCC CATHODE 1 2 7 VO1 3 6 VOUT ON L H CATHODE 2 3 6 VO2 4 5 GND OFF L H ANODE 2 4 5 GND (1 チャンネルのみ) 0.1µF のバイパスキャパシタを 5-8 ピン間に接続してください。 取り扱い上の注意:製品を取り扱う際には、静電気放電による破壊、機能低下を防ぐため、一般的な静電気対策をとる必 要があります。別途の製品取扱注意事項を必ずお読み下さい。 6 − 127 6章118-160(PDF用) Page 127 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 外形寸法図 9.40 (0.370) 9.90 (0.390) 8 7 6 5 TYPE NUMBER 7.36 (0.290) 7.88 (0.310) YYWW 1 PIN ONE 2 3 UL RECOGNITION 4 0.18 (0.007) 0.33 (0.013) 6.10 (0.240) 6.60 (0.260) DATE CODE A XXXX HP 5° TYP. 1.78 (0.070) MAX. 1.19 (0.047) MAX. 4.70 (0.185) MAX. 0.51 (0.020) MIN. 2.92 (0.115) MIN. 0.76 (0.030) 1.40 (0.055) 0.65 (0.025) MAX. 2.28 (0.090) 2.80 (0.110) DIMENSIONS IN MILLIMETERS AND (INCHES). 図1.標準パッケージ寸法図 (HCPL-261A/261N/263A/263N) PIN LOCATION (FOR REFERENCE ONLY) 9.65 ± 0.25 (0.380 ± 0.010) 8 7 6 1.02 (0.040) 1.19 (0.047) 5 4.83 TYP. (0.190) 6.350 ± 0.25 (0.250 ± 0.010) 1 MOLDED 2 3 9.65 ± 0.25 (0.380 ± 0.010) 4 0.38 (0.015) 0.64 (0.025) 1.52 (0.06) 1.78 (0.07) 9.65 ± 0.25 (0.380 ± 0.010) 1.780 (0.070) MAX. 1.19 (0.047) MAX. 7.62 ± 0.25 (0.300 ± 0.010) 0.255 ± 0.075 (0.010 ± 0.003) 4.19 MAX. (0.165) 1.080 ± 0.320 (0.043 ± 0.013) 0.51 ± 0.130 (0.020 ± 0.005) 2.540 (0.100) BSC 0.635 ± 0.25 (0.025 ± 0.010) 12° NOM. DIMENSIONS IN MILLIMETERS (INCHES). TOLERANCES (UNLESS OTHERWISE SPECIFIED): xx.xx = 0.01 xx.xxx = 0.005 LEAD COPLANARITY MAXIMUM: 0.102 (0.004) 図2.ガルウィングサーフェスマウントタイプ#300 6 − 128 6章118-160(PDF用) Page 128 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 8 7 6 安全規格について 5 5.842 ± 0.203 5.994 (0.236 ± 0.008) XXX YWW 3.937 ± 0.127 (0.155 ± 0.005) TYPE NUMBER (LAST 3 DIGITS) DATE CODE 2 PIN 1 ONE 4 3 0.381 ± 0.076 0.406 (0.016 ± 0.003) 1.270 BSG (0.050) (注) 7° 5.080 ± 0.005 0.127 (0.200 ± 0.005) 3.175 ± 0.127 (0.125 ± 0.005) ・HCPL-261A/263A/061A/063A 及び HCPL-261N/263N/061N/ 063N は、以下のような機関から承認されています。 ・UL(ファイル No.55361) ・CSA(ファイル No.CA88324) ・VDE0884(HCPL-261X/061X #060) 45° X 0.432 (0.017) 1.524 (0.060) 0.228 0.229± 0.025 (0.009 ± 0.001) LEAD COPLANARITY ± 0.051 (0.002) 0.152 ± 0.051 (0.006 ± 0.002) 0.406 0.305 MIN. (0.016) (0.012) "HP" IS MARKED ON THE UNDERSIDE OF THE PACKAGE DIMENSIONS IN MILLIMETERS AND (INCHES). 注)モールドのバリを含んだパッケージ長は,5,207 ± 0,254mm です。 図3.8ピンミニフラットタイプ (HCPL-061A/061N/063A/063N) 絶縁関連規格(HCPL-261A/261N/263A/263N/ のみ) 項 目 記 号 値 単 位 最小外部空間距離 (クリアランス) L(IO1) 7.1 mm 入力端子と出力端子で測定 最小外部沿面距離 (クリページ) L(IO2) 7.4 mm 入力端子と出力端子で測定 0.08 mm 導体間絶縁距離 200 Volts DIN IEC 112/ VDE 0303 Part 1 最小内部空間距離 (クリアランス) 沿面抵抗 CTI 絶縁グループ(DIN VDE 0110) IIIa 条 件 材料グループは DIN VDE 0110 絶縁関連規格(HCPL-061A/061N/063A/063N/ のみ) 記 号 値 単 位 最小外部空間距離 (クリアランス) 項 目 L(IO1) 4.9 mm 入力端子と出力端子で測定 最小外部沿面距離 (クリページ) L(IO2) 4.8 mm 入力端子と出力端子で測定 0.08 mm 導体間絶縁距離 200 Volts 最小内部空間距離 (クリアランス) 沿面抵抗 CTI 絶縁グループ(DIN VDE 0110) IIIa 条 件 DIN IEC 112/ VDE 0303 Part 1 材料グループは DIN VDE 0110 6 − 129 6章118-160(PDF用) Page 129 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC 6 HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 絶対最大定格 項 目 保存温度 動作温度 記 号 Min Max 単 位 TS -55 125 ℃ TA -40 +85 ℃ IF(AVG) 10 mA 逆電圧 VR 3 Volts 電源電圧 VCC -0.5 7 Volts イネーブル入力電圧 VE -0.5 5.5 Volts 平均入力順電流 出力コレクタ電流(各チャンネル) IO 50 mA 出力許容損失(各チャンネル) PO 60 mW 出力コレクタ電圧(各チャンネル) VO 7 Volts TEMPERATURE – °C ハンダ付け温度(DIP タイプ) 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 -0.5 注 1 2 3 260℃ 10 秒 リードが細くなる点より 1.6mm 下 ∆T = 145°C, 1°C/SEC ∆T = 115°C, 0.3°C/SEC ∆T = 100°C, 1.5°C/SEC 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TIME – MINUTES 最大リフローハンダ付け温度プロファイル (注:非塩素系活性フラックスを御使用して下さい。) 推奨動作条件 記 号 Min Max “OFF”入力順電圧 項 目 VFL -3 0.8 V “ON”入力順電流 IFH 3.0 10 mA Volts 電源電圧 単 位 VCC 4.5 5.5 “ON”イネーブル電圧 VEH 2.0 VCC Volts “OFF”イネーブル電圧 VEL 0 0.8 Volts 5 TTL Loads ファンアウト(RL = 1k Ω) N 出力プルアップ抵抗 RL 330 4k Ω 動作温度 TA -40 85 ℃ 6 − 130 6章118-160(PDF用) Page 130 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 電気的特性(特に指定のない限り、TA = -40℃ ∼ 85℃) 項 目 “H”レベル 出力電流 記号 Min. Typ.* Max. 単位 4 5, 8 3.1 100 µA VOL 0.4 0.6 V VCC = 5.5 V, IOL = 13 mA (sinking), IF = 3.0 mA, VE = 2.0 V 7 10 電源電流 ICCH 電源電流 (出力“L” ) ICCL イネーブル電流 (出力“H” ) イネーブル電流 (出力“L” ) 9 15 8 13 VE = 0.5 V** mA 2 チャンネル 製品 *** mA 2 チャンネル 製品 *** VE = 0.5 V** 注 4 VCC = 5.5 V 4 IF = 0 mA VCC = 5.5 V IF = 3.0 mA 12 21 IEH -0.6 -1.6 mA VCC = 5.5 V, VE = 2.0 V IEL -0.9 -1.6 mA VCC = 5.5 V, VE = 0.5 V 1.3 1.6 V IF = 4 mA mV/℃ IF = 4 mA 4 4 入力順電圧 VF 入力順電圧 温度係数 ∆VF/∆TA 入力逆電圧 BVR 入力容量 CIN 入出力間絶縁耐圧 図 IOH “L”レベル出力電圧 (出力“H” ) テスト条件 VCC = 5.5 V, VO = 5.5 V, VF = 0.8 V, VE = 2.0 V VISO 1.0 -1.25 3 5 V IR = 100 μ A 60 pF f = 1 MHz, VF = 0 V 2500 VRMS RH < 50%, 5000 VRMS 6 t = 1 min, OPT. #020**** TA = 25℃ 4 5, 6 5, 7 入出力間絶縁抵抗 RI-O 1012 W VI-O = 500 VDC 4, 8 入出力間容量 CI-O 0.6 pF f = 1 MHz 4, 8 入力−入力間漏れ電流 *** II-I 0.005 µA RH 45%, t = 5S, V I-I = 500V 入力−入力間抵抗 ** RI-I 1011 Ω 入力−入力間容量 ** CI-I 0.03 pF 0.25 263x f=1MHz 063x * 全ての Typ. 値は TA = 25℃ ** HCPL-261A/261N/061A/061N のみ適用 *** HCPL-263A/263N/063A/063N のみ適用 **** HCPL-261A/261N/263A/263N のみ適用 6 − 131 6章118-160(PDF用) Page 131 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC 6 HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N スイッチング特性(特に指定のない限り、TA = -40℃ ∼ 85℃) 項 目 記 号 入力スレッショルド電流 Min. Typ.* Max. 単 位 ITHL 1.5 3.0 mA tPLH 52 100 ns tPHL 53 100 ns PWD |tPHL - tPLH| 11 45 ns 伝達遅延時間 (出力“L”→“H” ) テスト条件 図 VCC = 5.5 V, VO = 0.6 V, IO >13 mA (Sinking) 7, 10 IF = 3.5 mA 伝達遅延時間 (出力“H”→“L” ) パルス幅ひずみ 注 VCC = 5.0 V, 9, 11, 12 4, 9 9, 11, 12 4, 10 9, 13 17 VE = Open**, 24 11 tR 42 ns 9, 14 4 出力立下り時間 tF 12 ns 9, 14 4 15, 16 12 15, 16 12 tPSK イネーブル伝達遅延 ( “H”→“L” ) イネーブル伝達遅延 ( “L”→“H” ) ns RL = 350 Ω 出力立上り時間 伝達遅延スキュー 60 CL = 15 pF, tEHL 19 ns IF = 3.5 mA VCC = 5.0 V, VEL = 0 V, VEH = 3 V, tELH 30 ns CL = 15 pF, RL = 350 Ω * 全ての Typ. 値は TA = 25℃ 瞬時同相除去特性(TA = 25℃) 項 目 瞬時同相 除去電圧 (出力“H” ) 型 番 HCPL-261A HCPL-061A HCPL-263A HCPL-063A HCPL-261N HCPL-061N 瞬時同相 除去電圧 (出力“L” ) 記 号 Min. 1 Typ. Max. 単 位 kV/µs 5 VCM = 50 V |CMH| 1 kV/µs 5 VCM = 1000 V HCPL-263N HCPL-063N 15 25 kV/µs HCPL-261A HCPL-061A HCPL-263A HCPL-063A 1 5 kV/µs HCPL-261N HCPL-061N テスト条件 VCM = 50 V kV/µs 5 VCM = 1000 V HCPL-263N HCPL-063N 15 kV/µs 25 図 注 17 4, 13, 15 TA=25℃ VOMIN=2V Using HP App Circuit |CMH| 1 VCC = 5.0 V, RL = 350 Ω , IF = 0 mA, VE** = VCC VCC = 5.0 V, RL = 350 Ω , IF = 3.5 mA, VOMAX = 0.8 V 19 17 VE**=VCC TA=25℃ Using HP App Circuit 4, 14, 15 19 ** HCPL-261A/261N/061A/061N のみ適用 6 − 132 6章118-160(PDF用) Page 132 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 注. 11. t PSK は、推奨動作温度範囲内の同一温度で動作している複数の フォトカプラにおけるその伝達遅延時間(tPLH、tPHL)の差の最悪 値を表します。 12. シングルチャンネルタイプのみ 13. CMH は、出力がハイレベル(VO > 2.0V)を維持することのできる 同相電圧変動です。 14. CML は、出力がローレベル(VO < 0.8V)を維持することのできる 同相電圧変動です。 15.(| dVCM | /dt)max= π fCM VCM(p-p) 16. 図 18 に示すように各フォトカプラの電源端子には、バイパスコ ンデンサとして 0.1µF のセラミックコンデンサが必要です。フォ トカプラとコンデンサ間のリード距離は10mmを越えないように して下さい。 17. パルス幅歪は、tPLH と tPHL との差で規定。 VCC = 5.5 V VO = 5.5 V VE = 2.0 V VF = 0.8 V 10 5 0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 80 60 40 20 0 -60 -40 -20 VO – OUTPUT VOLTAGE – V 5.0 RL = 350 Ω RL = 1 kΩ 2.0 RL = 4 kΩ 1.0 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 IF – FORWARD INPUT CURRENT – mA 図7.入力電流―出力電圧特性 20 40 60 80 100 TA = 85 °C TA = 40 °C 1.0 TA = 25 °C 0.1 0.01 1.0 IF + VF – 1.1 1.2 1.3 VCC = 5.5 V VE = 2.0 V IF = 3.0 mA IO = 16 mA IO = 12.8 mA 0.4 0.3 IO = 9.6 mA IO = 6.4 mA 0.2 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 TA – TEMPERATURE – °C 図8.温度― “L” レベル出力電圧特性 6 − 133 6章118-160(PDF用) Page 133 1.5 図6.入力順電圧―入力順電流特性 0.6 0.5 1.4 VF – FORWARD VOLTAGE – V 図5.温度― “L” レベル出力電圧特性 VOL – LOW LEVEL OUTPUT VOLTAGE – V 図4.温度― “H” レベル出力電流特性 3.0 0 10.0 TA – TEMPERATURE – °C TA – TEMPERATURE – °C 4.0 100.0 VCC = 5.0 V VE = 2.0 V VOL = 0.6 V IF = 3.5 mA IF – INPUT FORWARD CURRENT – mA 15 IOL – LOW LEVEL OUTPUT CURRENT – mA IOH – HIGH LEVEL OUTPUT CURRENT – µA 1. 30mA までの過度電流は、パルス幅が 50nsec 以下で平均電流が 10mA 以下であれば支障ありません。 2. 最大 1 分間 3. 外気が80℃以上の場合ミニフラットタイプは2.7mW/℃で減少し ます。 4. 各チャンネル 5. 2 端子素子として測定 6. UL1577 に基づき各フォトカプラは 3000Vrms。1 秒の絶縁試験 (リーク電流 II-O ≦ 5µA) 7. UL1577 に基づき各フォトカプラは 6000Vrms。1 秒の絶縁試験 (リーク電流 II-O ≦ 5µA) 8. LED のアノード、カソードをショート、5 ∼ 8 ピンをショートし て測定します。 9. 10. tPLH、tPHL は入力パルス 1.75mA の点から、出力パルスの 1.5V の点で測定します。 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC 6 HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N HCPL-261A/261N PULSE GEN. Z O = 50 Ω t f = t r = 5 ns IF INPUT MONITORING NODE +5 V 1 VCC 8 2 7 3 6 4 5 0.1µF BYPASS RL OUTPUT VO MONITORING NODE *CL RM GND *CL IS APPROXIMATELY 15 pF WHICH INCLUDES PROBE AND STRAY WIRING CAPACITANCE. I F = 3.5 mA INPUT IF 90% VOH 90% I F = 1.75 mA t PHL 10% 10% t PLH VOL OUTPUT VO tfall trise 1.5 V 2.0 RL = 350 Ω RL = 1 kΩ 1.0 RL = 4 kΩ 0.5 VCC = 5 V VO = 0.6 V 0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 TPLH RL = 4 k 100 80 TPLH RL = 1 k 60 TPHL RL = 350 Ω, 1 kΩ, 4 kΩ 40 TPLH RL = 350 k 20 0 -60 -40 -20 0 VCC = 5.0 V IF = 3.5 mA 20 40 60 80 100 図10.温度―入力スレッショルド電流特性 図11.温度―伝達遅延時間特性 50 VCC = 5.0 V IF = 3.5 mA PWD – ns 40 30 20 10 RL = 1 kΩ RL = 350 Ω 0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 TA – TEMPERATURE – °C 図13.温度―パルス幅歪 tr, tf – RISE, FALL TIME – ns 160 140 VCC = 5.0 V IF = 3.5 mA TPLH RL = 4 kΩ 80 TPLH RL = 1 kΩ 60 TPLH RL = 350 Ω TPHL RL = 350 Ω, 1 kΩ, 4 kΩ 40 20 VCC = 5.0 V TA = 25 °C 0 2 4 6 8 10 図12.パルス入力電流―伝達遅延時間 trise tfall RL = 4 kΩ 120 60 RL = 1 kΩ 40 RL = 350 Ω 20 0 -60 -40 -20 RL = 350 Ω, 1 kΩ, 4 kΩ 0 20 40 60 80 100 TA – TEMPERATURE – °C 図14.温度―立上がり/立下がり時間特性 6 − 134 6章118-160(PDF用) Page 134 12 IF – PULSE INPUT CURRENT – mA TA – TEMPERATURE – °C 60 100 0 TA – TEMPERATURE – °C RL = 4 kΩ tp – PROPAGATION DELAY – ns 1.5 120 120 tp – PROPAGATION DELAY – ns ITH – INPUT THRESHOLD CURRENT – mA 図9. 伝達遅延時間測定回路 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC PULSE GEN. Z O = 50 Ω t f = t r = 5 ns INPUT VE MONITORING NODE HCPL-261A/261N 1 3.5 mA IF +5 V VCC 8 2 0.1µF BYPASS 7 3 RL OUTPUT VO MONITORING NODE 6 *C L 4 GND 5 tE – ENABLE PROPAGATION DELAY – ns HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 120 VCC = 5.0 V VEH = 3.0 V VEL = 0 V 90 IF = 3.5 mA tELH, RL = 4 kΩ 60 tELH, RL = 1 kΩ tELH, RL = 350 Ω 30 tEHL, RL = 350 Ω, 1k Ω, 4 kΩ 0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 TA – TEMPERATURE – °C 図16.イネーブル伝達遅延―温度特性 (HCPL-261A/-261N/-061A/-061N ) *CL IS APPROXIMATELY 15 pF WHICH INCLUDES PROBE AND STRAY WIRING CAPACITANCE. 3.0 V INPUT VE 1.5 V t EHL t ELH OUTPUT VO 1.5 V 図15.tEHL , tELH テスト回路 HCPL-261A/261N 1 V CM VCC 8 2 7 3 6 4 GND 5 IF A B VFF PULSE GEN. Z O = 50 Ω + 6 +5V 0.1 µF BYPASS 350 Ω OUTPUT VO MONITORING NODE _ VCM (PEAK) VCM VO 0V 5V SWITCH AT A: IF = 0 mA CM H VO (min.) SWITCH AT B: IF = 3.5 mA VO VO (max.) CM L 0.5 V 図17.瞬時同相除去電圧測定回路 6 − 135 6章118-160(PDF用) Page 135 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N アプリケーション情報 HCPL-261A/261N の CMR について SINGLE CHANNEL PRODUCTS GND BUS (BACK) VCC BUS (FRONT) N.C. ENABLE (IF USED) 0.1µF OUTPUT 1 N.C. N.C. ENABLE (IF USED) 0.1µF N.C. OUTPUT 2 10 mm MAX. (SEE NOTE 16) DUAL CHANNEL PRODUCTS GND BUS (BACK) VCC BUS (FRONT) OUTPUT 1 0.1µF OUTPUT 2 図 19 に、高 CMR を得るための推奨駆動回路(HCPL-261A/N 用)を示します。この回路には、2つの特長があります。 1. イネーブルピンが VCC につながっています。 2.1本ではなく2本の抵抗でLED電流を決めています。こ れで、同相雑音による LED 電流の変動を少なく出来ま す。 イネーブルピン(PIN7)が、オープンのままでは、同相雑音が このピンに結合して CMR 不良を起こす可能性があります。 この不良は、LED が " オン " で出力が " ロー " の時に、発生し ます。この状態で、PIN7 への同相雑音により、0.8V 以上の 電圧が出力に誘起される事がこの不良です。イネーブルピン を、VCC、あるいはロジックのハイレベルに接続することで、 最高の CMR を実現出来ます。この方法は、イネーブルピン のある1チャンネルタイプ(261A/261N/061A/061N)にのみ 有効です。 第2の特長について説明します。同相雑音は、LED の両端か ら出力側への容量性結合を介して伝わります。これにより、 LED 電流が変動します。有害なのは、LED がオンの時には LED 電流の減少で、LED がオフの時には LED 電流の増加で す。図 20 の等価回路で、LED 両端と出力側グラウンド間に 存在する寄生容量を示します。表1は、同相雑音のLED電流 への影響をまとめたものです。 LED が ON と OFF では有害となる LED 電流の変動の方向が 違い、dVCM/dVt の符号で ILP と ILN の符号も違いますので、高 い CMR を実現するためには ILP と ILN をバランスさせる事が 必要となります。 10 mm MAX. (SEE NOTE 16) 図18.推奨プリント板取り付け図 * HCPL-261A/261N 1 VCC 357 Ω (MAX.) 357 Ω (MAX.) 74LS04 OR ANY TOTEM-POLE OUTPUT LOGIC GATE 8 VCC+ 0.01 µF 350 Ω 2 7 3 6 VO 5 GND 4 SHIELD * GND1 GND2 図19.推奨駆動回路(261A/261N) * 高い CMR は、1 ピンと 4 ピンをグランド 1 に接続することによって得られます。 6 − 136 6章118-160(PDF用) Page 136 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N CLA とCLCは、出来るだけ小さく同じ値になる様に設計してあ りますので、図19の回路の様に同じ値の2本の抵抗を使うこ とで、ILP と ILN をバランスさせる事ができます。 他の駆動回路について 図 19 の駆動回路以外においても、次の様な工夫で、高い CMR を達成出来ます。 1. 高いCMRH を実現するためには、LEDがOFFの時に、LED のアノードを低いインピーダンスで、カソードにショー ト出来るドライブ回路を使う。図 21、図 22 はこの様な回 路の例です。 2. 高い CMRL を実現するためには、IFH > 3.5mA で、LED を点灯します。図 21 から図 23 の回路において、IF = 10mA で駆動することで、HCPL − 261N ファミリでは、 8kV/µs 程度の CMR を、図 18 のアートワーク例を守れば、 実現できます。 図 21 は、トーテムポール出力を持つ TTL/LSTTL/HCMOS を 使って、ドライブする回路です。PNP トランジスタによる バッファーは、LEDアノードを、ローでドライブする能力を 高め、ロジックゲートICの消費電流を一定にする効果もあり ます。 図22は、オープンコレクタ TTL、あるいはオープンドレイン CMOS ロジックでドライブするための回路です。 図23は、CMOSロジックでドライブするための回路です。電 流制限抵抗に並列に入っているダイオードは、LEDのターン オフを早くします。 6 1 8 2 7 1/2 RLED VCC+ 0.01 µF 350 Ω ILP 1/2 RLED 3 CLA ILN 6 VO 15 pF 4 CLC 5 GND SHIELD + – VCM 図20.AC等価回路(HCPL-261A/261N用) 6 − 137 6章118-160(PDF用) Page 137 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N VCC VCC HCPL-261X 420 Ω (MAX) 2N3906 (ANY PNP) 74L504 74LS04 (ANY TTL/CMOS GATE) HCPL-261X 1 820 Ω 2 2 74HC00 (OR ANY OPEN-COLLECTOR/ OPEN-DRAIN LOGIC GATE) LED 3 LED 3 4 4 図22.TTLオープンコレクタ/オープンドレインゲート ドライブ回路 図21.TLLインタフェース回路 VCC HCPL-261A/261N 1N4148 1 IF 50% 1.5 V VO 2 74HC04 (OR ANY TOTEM-POLE OUTPUT LOGIC GATE) 1 750 Ω TPHL LED 3 IF 50% TPLH 4 VO 1.5 V t PSK 図23.CMOSゲートドライブ回路 図24.伝達遅延スキュー 表1.コモンモードパルスの LED 電流への影響 dVCM/dt ILP |I LP |< |I LN |のとき |I LP |> |I LN |のとき +のとき C LA へ LED 側(アノード) から流れる ILP CLC を通して LED 側 (カソード)から流れる I LN ILN 増加 減少 −のとき C LA へ LED 側(アノード) から流れる ILP CLC から LED 側 (カソード)へ流れる ILN 減少 増加 6 − 138 6章118-160(PDF用) Page 138 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HCPL-261A/061A/061N/063A/063N/261N/263A/263N 伝達遅延、パルス幅歪み、伝達遅延スキュー 伝達遅延は、ロジック信号がフォトカプラで伝送される際に 生じる遅延時間で、いかに早く信号が伝達されるかを表わす ものです。ロジック“L”から“H”の伝達遅延(tPLH)は、入 力信号により出力が“L”から“H”に変化するまでの伝達時 間として表わされます。同様に、ロジック“H”から“L”の 伝達遅延(tPHL)は、入力信号により出力が“H”から“L”に 変化するまでの伝達時間として表わされます(図 6 参照)。 パルス幅歪(PWD)は、tPLH と tPHL の差がある時に現される パルス幅の変化量です。パルス幅歪(PWD)は tPLH と tPHL の 差として定義され、データ伝送システムにおいて最大データ 伝送速度を決定することがあります。PWD は伝送される データの最小パルス幅(単位は ns)で割り算され、パーセン ト表示した歪み率として表わされることがあります。通常、 最小パルス幅の 20 ∼ 30% 程度までの PWD が許容されます が、それぞれの応用(RS232、RS422、T-1 など)において PWD の値が決定されます。 これらのことにより、並列データ伝送においてフォトカプラ で伝送できる最小パルス幅は、tPSK の 2 倍となります。しか し、実際の回路設計においては、フォトカプラ以外の回路で の不確定要素を考慮し、少し長いパルス幅を最小とすること をお奨めします。 本製品は、推奨動作温度、入力順電流、供給電圧範囲におい て、伝達遅延時間、パルス幅歪み、及び伝達遅延スキューを 規定しており、高速データ伝送での最大速度を決定する際に 有利となります。 伝達遅延スキュー(tPSK)は、並列データ伝送において信号の 同期が問題となる応用の場合重要な規格です。並列データ伝 送において複数のフォトカプラを使用する場合、伝達遅延時 間の違いにより、送られたデータがフォトカプラの出力に同 時に現われません。もし、この伝達遅延時間の差が大きすぎ ると、それによりフォトカプラを伝送される並列データの最 大速度が決定されてしまいます。 6 伝達遅延スキューは、同じ動作条件(供給電圧、出力負荷、 動作温度)で駆動されている複数のフォトカプラの中で、tPLH またはtPHL の最小とtPLH またはtPHL の最大の伝達遅延時間の差 として定義されます。図 24 にあるように、今、複数のフォト カプラの入力が同時にオンまたはオフにスイッチした場合 に、tPSK は tPLH または tPHL の最小の伝達遅延時間と tPLH または tPHL の最大の伝達遅延時間の差で表わされます。 このように、tPSK は並列データ伝送の最大速度を決定するこ とがあります。図 25 は、フォトカプラを使ったパラレル・ データ伝送応用例で、フォトカプラの入力、出力でのデー タ、クロック信号を表わします。最大データ伝送速度を得る ためには、クロックの 1 つのエッジだけでなく立ち上がり/ 立ち下がりの両方のエッジを使って、データを検出します。 そのような応用の場合、伝達遅延スキューはフォトカプラの 出力での伝送されるデータ・エッジの不確定さを表わしてい ます。図25はデータとクロック・ラインの不確定さを示して いますが、これら 2 つのラインにおいて不確定な領域が重な らないことが重要です。言い換えれば、クロック信号は全て のデータ信号が安定した後に変化しなければならず、クロッ ク信号の変化よりも前にデータ信号が変化してはなりませ ん。 6 − 139 6章118-160(PDF用) Page 139 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC フォトカプラ製品取扱注意事項 フォトカプラ製品取扱い注意事項 洗浄について 環境規制について ・塩素系フラックス及び塩素系の洗浄剤のご使 フォトカプラを始め当社半導体部品には、オ 用は避けてください。 ゾン層破壊規制物質、並びに特定臭素系難燃材 ・一部の洗浄剤には高温下において塩素原子等 料(PBBOS、PBBS)は使用されていません。 が分離するものがありますので、洗浄剤の管 理についても十分注意を払う必要があります。 ・超音波洗浄につきましては、その条件等に よっては、ワイヤーボンディングへの影響を 難燃性グレードについて 全ての当社フォトカプラは難燃性グレード “UL94V-0”です。 始め、フォトカプラに悪影響を及ぼす可能性 が考えられますので、必ず十分に安全性をご 確認の上、実施されるようお願いします。 6 − 140 6章118-160(PDF用) Page 140 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC 当社半導体部品のご使用にあたって 仕様及び仕様書に関して ・本仕様は製品改善および技術改良等により予告なく変更する場合があります。ご使用の際には最 新の仕様を問い合わせの上、用途のご確認をお願いいたします。 ・本仕様記載内容を無断で転載または複写することは禁じられております。 ・本仕様内でご紹介している応用例(アプリケーション)は当社製品がご使用できる代表的なもの です。ご使用において第三者の知的財産権などの保証または実施権の許諾に対して問題が発生し た場合、当社はその責任を負いかねます。 ・仕様書はメーカとユーザ間で交わされる製品に関する使用条件や誤使用防止事項を言及するもの です。仕様書の条件外で保存、使用された場合に動作不良、機械不良が発生しても当社は責任を 負いかねます。ただし、当社は納品後 1 年以内に当社の責任に帰すべき理由で、不良或いは故障 が発生した場合、無償で製品を交換いたします。 ・仕様書の製品が製造上および政策上の理由で満足できない場合には変更の権利を当社が有し、そ の交渉は当社の要求によりすみやかに行われることとさせて頂きます。なお、基本的に変更は3ヶ 月前、廃止は 1 年前にご連絡致しますが、例外もございますので予めご了承ください。 ご使用用途に関して ・当社の製品は、一般的な電子機器(コンピュータ、OA 機器、通信機器、AV 機器、家電製品、ア ミューズメント機器、計測機器、一般産業機器など)の一部に組み込まれて使用されるものです。 極めて高い信頼性と安全性が要求される用途(輸送機器、航空・宇宙機器、海底中継器、原子力 制御システム、生命維持のための医療機器などの財産・環境もしくは生命に悪影響を及ぼす可能 性を持つ用途)を意図し、設計も製造もされているものではありません。それゆえ、本製品の安 全性、品質および性能に関しては、仕様書(又は、カタログ)に記載してあること以外は明示的 にも黙示的にも一切の保証をするものではありません。 回路設計上のお願い ・当社は品質、信頼性の向上に努力しておりますが、一般的に半導体製品の誤動作や、故障の発生 は避けられません。本製品の使用に附随し、或いはこれに関連する誤動作、故障、寿命により、 他人の生命又は財産に被害や悪影響を及ぼし、或いは本製品を取り付けまたは使用した設備、施 設または機械器具に故障が生じ一般公衆に被害を起こしても、当社はその内容、程度を問わず、 一切の責任を負いかねます。 お客様の責任において、装置の安全設計をお願いいたします。 6 − 141 6章118-160(PDF用) Page 141 01.5.24, 4:26 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC 6