外部電源の使用
電源電圧は基盤からではなく、「外部」システムから供給されます。ほとんどのLVTTL入力レシーバ回路は入力で5 Vレベルをサポートしているため、3.3 Vまたは5 Vの電源も考えられます。電源ラインは、ケーブルを介してオプトカプラのOUT+ピンに接続する必要があります。
この場合、電圧はTTLレシーバのVCCピンと同じになる可能性があるため、電圧レールはV CCと呼ばれます。
この回路では、次の図に示すようにプルダウン抵抗が1つだけ必要です。180Ω1/8 Wの抵抗が最良の妥協策として推奨されていますが、回路は50Ω1/ 2W〜10KΩ 1/16 W(1)の広い範囲の抵抗値でも動作します。
既存のプルダウン抵抗がすでにTTLレシーバ側で使用可能な場合は、R抵抗として使用して回路を動作させることができ、ケーブルのどこかに余分な抵抗を追える必要はありません。
回路は論理レベル反転の実行はしません。
抵抗値は、特別な 静的レベルの互換性または ダイナミックの制限性能要件に合わせて変更することもできます。本トピックは次の段落で説明します。

絶縁された出力をレシーバのV CC電源を使用したTTLレシーバに接続する
参照:I/Oコネクタピン配列のハードウェアマニュアル内のGPIOコネクタ
1. | OUT +をTTLVCCに接続してください。公称では、VCC は3.3 Vまたは5 Vでなければなりません。 |
2. | OUT-をTTL入力に接続します。 |
3. | 抵抗器(R)が180Ω1 / 8 W(または回路要件に適合する別の抵抗値)のOUTをプルダウンします。 |
シールドされたケーブルを使用して、ワイヤ全体をシールドすることをお勧めします。シールドは、外部干渉(イミュニティ)に対するEMI保護を改善し、不要なEMエミッションを防ぎます。シールドは、デバイス(PC、カメラ、およびシステムコンポーネント)のシャーシに接続し、デジタルGNDラインから分離する必要があります。

以下の表は、電圧レベルが適合しており、TTLおよびLVTTLアプリケーションの許容電圧マージンを維持していることを示しています。
TTL(5 V)システムの電圧レベルとマージン、R = 180Ω
絶縁出力 |
絶縁出力 |
絶縁出力 |
TTL入力 |
電圧マージン |
TTL入力 |
---|---|---|---|---|---|
High(高) |
閉 |
最大4.1 V (2) |
最小2.0 V |
2.1 V |
High(高) |
Low(低) |
開く |
最大0.36 V (1) |
最大0.8 V |
0.44 V |
Low(低) |
LVTTL(3.3 V)システムの電圧レベルとマージン、R = 180Ω
絶縁出力 |
絶縁出力 |
絶縁出力 |
TTL入力 |
電圧マージン |
TTL入力 |
---|---|---|---|---|---|
High(高) |
閉 |
最小2.4 V(2) |
最小2.0 V |
0.4 V |
High(高) |
Low(低) |
開く |
最大0.36 V(1) |
最大0.8 V |
0.44 V |
Low(低) |
参照:絶縁出力絶縁型出力の電圧レベル用。
(1)2 mA(180Ωx 2 mA = 0.36 V)のワーストケースの外部(プルアップ)抵抗を考慮すると、0.36 Vが得られます。これは、回路が最大1K5Ω(3.3 V)または2K4Ω(5 V)までの外部プルアップ抵抗の存在をサポートできることを意味します。必要であれば、回路内の実際のプルアップ負荷に応じて他のR値を選択することができます。
(2)いずれの場合も、フォトカプラピンの両端の電圧降下(VOUT+ - VOUTt- )は0.9 Vより小さくなります。その結果は次のようになります:3.3V - 0.9V = 2.4V; 5V - 0.9V = 4.1V

絶縁された出力の最大パルス幅は約5μsであり、最大パルス速度は100KHzであり、
絶縁された出力は、信号伝播で約5μs遅延します。
R = 180Ωの抵抗値は、1または2メートルのケーブルの通常の容量性負荷に対して優れた動的結果を示します。その例として、2mケーブルは100pFの負荷(50pF/m)が余計にかかり、180Ω(RxC =180Ω×100pF =18μs)で約18μsの立ち上がり時間を与えます。 必要に応じて、R値は、立ち上がり時間および/または容量性負荷の点で特別な要件に適合させることができます。
オプトカプラのスイッチング時間を最大限にするのが重要な場合、抵抗値を大きくし過ぎないことは推奨されません。オプトカプラ回路は、約10mA以上の負荷でより良く動作します(スイッチング時間)。R = 180Ωは13 mA(3.3 V)と23 mA(5 V)でオプトカプラをロードします。