Þegar valin er opto-einangrunartæki er boðhraði mikilvæg færibreyta. Valið verður að byggjast á raunverulegri merkjabandbreidd (eða flutningshraða) til að tryggja að kraftmikil færibreytur-eins og flutningshraði, útbreiðsluseinkun og hækkun/falltíma-uppfylli kröfur kerfisins um tímasetningar, og komi þannig í veg fyrir samskiptavillur eða merkjaröskun.
I. Nákvæmlega samsvörun einangrunartækjategunda við merkjatíðni
1. Lág-hraðamerki (<1 Mbps): General-Purpose Optocouplers Are Fully Capable
Viðeigandi sviðsmyndir: Skipta endurgjöf aflgjafa, PLC stafræn inntak, relay drivers og lághraða I/O einangrun.
Mælt tæki: Almenn-optocouplers eins og PC817, TLP521 og EL817.
Lykilfæribreytur:
Sendingarhraði: Venjulega á bilinu frá tugum kbps upp í 500 kbps.
Útbreiðsluseinkun: Dæmigert gildi 10–30 µs; því óhentugt fyrir-háhraða samskipti.
Kostir: Lítill kostnaður, mikil einangrunarspenna (allt að 5 kVrms) og sterkt skammvinnt ónæmi fyrir algengum hætti (CMTI > 50 kV/µs), sem gerir þær hentugar fyrir hávaðasamt umhverfi.
2. Miðlungs-hraðamerki (1–10 Mbps): Háhraða-optocouplers er krafist
Viðeigandi sviðsmyndir: Háhraða ADC stafræn tengi, SPI samskiptaeinangrun og iðnaðar vettvangsrútur.
Mælt tæki: Háhraða-optocouplers eins og HCPL-4661, 6N137 og HCPL-2630.
Lykilfæribreytur:
Sendingarhraði: Venjulega 10 MBd (Megabaud).
Töf á fjölgun: Hámark 100 ns; hækkun/fall tímar eru<25 ns.
Common Mode Rejection (CMR): 15 kV/µs, sem býður upp á sterkt truflunarónæmi.
Athugið: Krefst ytri uppdráttar-viðnáms; akstursstraumnum verður að vera nákvæmlega stjórnað til að koma í veg fyrir að hnignun straumflutningshlutfallsins (CTR) komi í veg fyrir stöðugleika til lengri tíma-.
3. High-Speed Signals (>10 Mbps): Optocouplers henta ekki lengur; Íhugaðu í staðinn segul- eða rafrýmd einangrun
Ástæða: Optocouplers takmarkast af skiptihraða innri LED ljósdíóða þeirra (ljóslosun/slokknunarhraði), sem gerir það erfitt að styðja á áreiðanlegan hátt merki sem fara yfir 50 Mbps. Ennfremur, á miklum hraða, sýna þeir mikla orkunotkun og verulegt hitastig. Aðrar lausnir:
Segulmagnaðir stafrænir einangrarar (td TI ISO721M): Styðja merkjahraða 100–150 Mbps með útbreiðslu seinkun upp á aðeins 12 ns, sem gerir þá hentuga fyrir háhraðaviðmót eins og SPI og I2C.
Rafrýmd einangrunartæki: Eru með lágar sníkjubreytur og framúrskarandi merkjaheilleika, sem gerir þá tilvalna fyrir ofur-háan-hraða atburðarás sem fer yfir 100 Mbps.
II. Samanburðartafla fyrir val á lykilbreytum
|
Parameter |
Lághraða optocoupler (td PC817) |
Háhraða optocoupler (td HCPL-4661) |
Stafrænn einangrunartæki (td ISO721M) |
|
Hámark Gagnahlutfall |
~500 kbps |
10 Mbps |
100–150 Mbps |
|
Töf á fjölgun |
10–30 µs |
<100 ns |
12 ns (venjulegt) |
|
Hækkun/falltími |
>2 µs |
<25 ns |
<5 ns |
|
Algengt-Mode Transient Immunity (CMTI) |
>50 kV/µs |
15 kV/µs |
>100 kV/µs |
|
Líftími og stöðugleiki |
Með fyrirvara um skerðingu á smellihlutfalli; takmarkaður líftími |
Viðkvæmt fyrir öldrun á miklum hraða |
Líftími allt að 28 ár (venjulegt) |
Tilmæli um val: Ef gagnahraði kerfisins fer yfir 1 Mbps, forgangsraðaðu -háhraða optocouplers; ef það fer yfir 10 Mbps er mælt með því að velja beint segulmagnaðir eða rafrýmd einangrunartæki til að koma í veg fyrir að optocoupler verði flöskuháls kerfisins.
III. Ráðleggingar um meðhöndlun á sérstökum merkjategundum
Analog merki einangrun: Staðlaðir optocouplers geta ekki tryggt línuleika; því verður að nota línulegan optocoupler (td IL300) eða einangraðan rekstrarmagnara (td AMC1301).
Há-tíðni púlsmerki: Gæta þarf að púlsskekkju. Hár-optocouplers sýna verulega skekkju, sem getur auðveldlega leitt til tímasetningar samstillingarvandamála yfir margar rásir; því er mælt með notkun stafrænna einangra.
Löng-sending: Sameinaðu þér einangruðum RS-485 senditæki (td ISO1410) til að samþætta bæði einangrun og strætóakstursmöguleika og auka þannig ónæmi fyrir hávaða.
