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(jì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，工業(yè)通信設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)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(dá)到所需要的可靠隔離水平和抗電磁干擾水平。此外，設(shè)計(jì)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(jì)人員應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，并滿足市場(chǎng)對(duì)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(qiáng)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(jì)出穩(wěn)健的系統(tǒng)，并具備低傳輸錯(cuò)誤率，更長(zhǎng)時(shí)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(hào)隔離通信，而且不會(huì)與接地環(huán)路或危險(xiǎn)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(jì)，在具有0.4mm (最低)的光隔離間隙的小型SO8封裝中集成兩個(gè)雙向光耦合通道，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)證的可靠光隔離。同時(shí)該器件具有同級(jí)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(xiàng)指標(biāo)較最接近的競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)，以及現(xiàn)場(chǎng)總線的引入，光耦合器的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)車輛的需求推動(dòng)器件需具備更高的溫度額定值。這些應(yīng)用趨勢(shì)，使得FOD8012具有高達(dá)15兆位/秒的轉(zhuǎn)換速度，滿足大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)?？捎?.3V或5V電源電壓來實(shí)現(xiàn)邏輯電平轉(zhuǎn)換，以及具有-40 到 +110ºC的寬工業(yè)級(jí)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(gè)光耦合通道，并采用緊湊的8腳小型封裝。每個(gè)光耦合器通道由一個(gè)高速AIGaAs LED組成，通過一個(gè)與CMOS檢測(cè)器IC耦合的CMOS緩沖器IC驅(qū)動(dòng)。采用FOD8012全雙工設(shè)計(jì)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(biāo)市場(chǎng)是工業(yè)工廠自動(dòng)化中的總線領(lǐng)域和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的上下位機(jī)間的信號(hào)隔離。而據(jù)IMS數(shù)據(jù)顯示，在工廠自動(dòng)化和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)中，預(yù)計(jì)今年光耦合器總體可用市場(chǎng)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(chǎng)空間。