飛兆雙向邏輯門光耦合器為工業(yè)通信提供可靠光隔離性能

在設(shè)計工業(yè)網(wǎng)絡(luò)時，工業(yè)通信設(shè)計工程師需要在高噪聲環(huán)境下可靠發(fā)送高速數(shù)據(jù)，同時避免損壞敏感的控制器、ADC或傳感器，現(xiàn)有的解決方案是使用兩個單通道光耦合器，或是磁性和電容性耦合等技術(shù)，但是這類方法不能達到所需要的可靠隔離水平和抗電磁干擾水平。此外，設(shè)計人員而且需要具備多功能、更小占位面積以及更低BOM成本的解決方案。

為幫助設(shè)計人員應(yīng)對挑戰(zhàn)，并滿足市場對光耦合器的應(yīng)用需求，飛兆半導(dǎo)體公司推出FOD8012全雙工、雙向邏輯門光耦合器，該器件是業(yè)界首款具有強抗噪能力與可靠光隔離能力的光耦，可助力系統(tǒng)工程師設(shè)計出穩(wěn)健的系統(tǒng)，并具備低傳輸錯誤率，更長時間的提供高可靠性以及低元件成本。

FOD8012支持系統(tǒng)之間的數(shù)字信號隔離通信，而且不會與接地環(huán)路或危險電壓導(dǎo)電。據(jù)飛兆半導(dǎo)體技術(shù)行銷副經(jīng)理張瑞斌介紹，不同于提供低于0.1mm光隔離間隙的同類器件，由于FOD8012采用飛兆專有的Optoplanar® 封裝技術(shù)和優(yōu)化的集成電路設(shè)計，在具有0.4mm (最低)的光隔離間隙的小型SO8封裝中集成兩個雙向光耦合通道，可實現(xiàn)經(jīng)驗證的可靠光隔離。同時該器件具有同級最佳的20kV/µs最小共模瞬態(tài)抑制，能夠在嘈雜的工業(yè)環(huán)境中工作，而這項指標較最接近的競爭產(chǎn)品提高了一倍。

隨著工業(yè)通信領(lǐng)域的發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸率的不斷提高，更低的功率驅(qū)動，以及現(xiàn)場總線的引入，光耦合器的規(guī)格標準需要不斷的改善。而3.3V總線收發(fā)器的應(yīng)用日趨明顯，光耦的電源電壓也從5V轉(zhuǎn)向3.3V，混合或電動車輛的需求推動器件需具備更高的溫度額定值。這些應(yīng)用趨勢，使得FOD8012具有高達15兆位/秒的轉(zhuǎn)換速度，滿足大多數(shù)現(xiàn)場總線標準?？捎?.3V或5V電源電壓來實現(xiàn)邏輯電平轉(zhuǎn)換，以及具有-40 到 +110ºC的寬工業(yè)級溫度范圍。

FOD8012高速邏輯門光耦合器具有高集成度，以雙向配置方式集成了兩個光耦合通道，并采用緊湊的8腳小型封裝。每個光耦合器通道由一個高速AIGaAs LED組成，通過一個與CMOS檢測器IC耦合的CMOS緩沖器IC驅(qū)動。采用FOD8012全雙工設(shè)計方案，如下圖，通過一顆FOD8012替代原有方案中的兩顆IC，降低了隔離方案的占位面積及BOM成本。

據(jù)張瑞斌介紹，F(xiàn)OD8012的目標市場是工業(yè)工廠自動化中的總線領(lǐng)域和馬達驅(qū)動的上下位機間的信號隔離。而據(jù)IMS數(shù)據(jù)顯示，在工廠自動化和馬達驅(qū)動市場中，預(yù)計今年光耦合器總體可用市場收益為5.246億美元，這也給飛兆的光耦器件帶來很大的市場空間。