Agilent Technologies HCPL-7101 — Оптоизолятор (Optocoupler)

Описание

HCPL-7101 — это одноканальный быстродействующий оптоизолятор (optocoupler) с выходом на интегральной схеме (IC-type output), предназначенный для гальванической развязки цифровых сигналов в высокоскоростных системах.

Основные особенности:

• Высокая скорость передачи данных (до 10 MBd)
• Выход типа totem-pole (двухтактный) с входом разрешения (Enable)
• Встроенный детектор на фотодиоде с логическим выходом
• Логический выход совместим с TTL/LSTTL и CMOS уровнями
• Высокая импульсная прочность изоляции и низкое энергопотребление
• Не требует внешней подтяжки выхода (в отличие от open-collector версий)

Типичные применения:

• Изоляция цифровых интерфейсов (RS-232, RS-485, SPI, I²C)
• Изоляция в импульсных источниках питания
• Изоляция в драйверах силовых ключей (IGBT/MOSFET)
• Промышленные системы управления, PLC, инверторы
• Изоляция сигналов в медицинском и измерительном оборудовании
• Скоростная передача данных между узлами с разными землями

Серия HCPL-71xx в своё время выпускалась Agilent Technologies, позднее — Avago Technologies, теперь — Broadcom. Это pin-to-pin совместимый логический оптоизолятор в 8-выводном DIP-корпусе с опциональным widebody-исполнением для повышенной изоляции.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип | Одноканальный логический оптоизолятор (10 MBd) | | Корпус | 8-pin DIP, также DIP-8 gull-wing (SMD), Widebody (опция) | | Напряжение изоляции (Viso) | 3750 Vrms (стандарт), до 5000 Vrms — версии с расширенной изоляцией | | Тип выхода | Totem-pole (CMOS/TTL совместимый), с логическим входом разрешения OE | | Макс. скорость передачи данных | 10 MBd (NRZ) | | Задержка распространения (tpLH/tpHL) | ~ 20–75 нс (тип., зависит от нагрузки) | | Ширина импульса искажения (PWD) | ~ 3–10 нс (тип.) | | Питание VCC | 4.5 … 5.5 В (обычно 5 В) | | Выходной ток | До 16 mA (source/sink тип.) | | Входной ток (IF) | ~ 5–16 mA (при 5 В TTL рекомендуемо 5–15 mA, типичная 10 mA) | | Пороговый входной ток | ~ 5 mA | | Время нарастания/спада | ~ 10 нс | | Рабочая температура | –40 … +85 °C (промышленный/широкий диапазон) | | Temp. стабильность порогов | Компенсация по температуре встроена | | Напряжение VDE/UL | UL1577 (2500 Vrms/1min для некоторых ревизий), IEC/EN 60747-5-2 (опционально) | | Питание входной стороны | По входному току; нет отдельного VDD у некоторых вариантов (см. маркировку: например HCPL-7101 без VDD на входе) |

⚠️ Входной порог и подробные напряжения зависят от суффикса/ревизии модели. Точные значения необходимо смотреть в datasheet на конкретный revisions/part number, потому что Broadcom менял характеристики по мере перехода от Agilent к Avago → Broadcom.

Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Серия имеет стандартизированную систему обозначений:

Формат: HCPL-7101-XXX

| Суффикс | Тип вывода / упаковка | Кол-во | |---|---|---| | -000E | DIP-8, tube | 50 шт | | -300E | DIP-8 gull-wing, tape & reel | 1000 | | -500E | DIP-8 gull-wing, tape & reel | 1500 | | -360E | Widebody DIP, gull-wing, tape & reel | 1000 | | -560E | Widebody DIP, gull-wing, tape & reel | 1500 | | -060E | Widebody DIP, tube | 42 | | -500 без E | старые (не RoHS) — для замены нужны версии с E | — |

Базовые обозначения:

• HCPL-7101 — стандартная серия (Agilent/Avago/Broadcom), 10 MBd
• HCPL-7101-000E, -300E, -500E, -360E, -560E, -060E — RoHS-совместимые варианты
• Ранее выпускались также: HCPL-7101-500, HCPL-7101-300 и др. без E (не RoHS)
• Похожие по параметрам в серии: HCPL-7100 (open-collector), HCPL-7101 (totem pole + OE-разрешение)

Точные парт-номера матчатся так: HCPL-7101#500E (с # у некоторых Avago/Broadcom datasheet, где # = Environmental Option и сразу за ним — Ordering Option). Пример: HCPL-7101#560E.

Совместимые модели и аналоги

Pin-To-Pin серия от того же производителя:

• HCPL-7100 — open-collector версия, 10 MBd
• HCPL-7201 / HCPL-7200 / HCPL-7210 — более близкие/эволюционные версии (обратите внимание на различие: у HCPL-x201 изоляция увеличена)
• HCPL-7213 / HCPL-7223 — серии изоляции
• HCPL-0721, HCPL-0720 — родственные логические ISOLATOR-ы

Аналоги от других изготовителей (по характеристикам / иногда pin-to-pin):

• Broadcom — новые аналоги серии ACSL-xxxx, а также переопубликованный HCPL-7101 под брендом Broadcom (те же партномера с E)
• Texas Instruments — ISPxxxx / настоящий вариант: ISO72xx, ISO73xx, ISO77xx, ISO78xx могут применяться как современных замен (но требуется редкий обзор per case, потому что у них цифровая архитектура capacitive)
• Analog Devices — ADuM1100, ADuM1200/1400//ADuM5000/5400 и др. (прямые современные CMOS-альтернативы)
• Silicon Labs SI86xx, SI84xx — похожего назначения
• Vishay — VO617A, VO618A — братские оптоизоляторы (но отличаются perf.)

⚠️ Не все указанные аналоги сопоставимы строго tip-to-tip по корпуле и выводам задания Enable (5-й/6-й pin). Перед заменой убедитесь, что распиновка и выход e-res соблюдают schematic compatibility.

Устаревшая информация про корпусовый возможный замен линейки:

У HCPL-7101 корпус — Isoplast 8-pin, эквивалент:

• PDIP8 (Device Plotting DIP-8)
• SMD: gull wing (к примеру 9H04 HCPL: см. скорректированные чертежи у Broadcom )

Рекомендации для конечного использования:

1. Заменяя старую Agilent'овскую часть используйте Broadcom HCPL-7101-000E (RoHS версия).
2. Если корпус widebody с повышенной изиляцией указан необходимым - берите HCPL-7101-560E или -360E.
3. Если требуется обновление на современную CMOS-based цифровую развязку с меньшим энергопотреблением, рассматривайте ADuM или SI86 - смотреть характеристики импульсов gitching.
4. Все pin'ы — проview полностью чтобы обеспечить — то у HCPL-7101 H, наличие 8-pin double-check: характерная распиновка: 1 - NC, 6 - VO, 7 - VCC, 8 - VE switch (output Enable)/ NC часто, Side input - это pin 2 (Anode via LED опто), 3 (Cathode), etc.

Для точного проекта прочтите datasheet AV02-0360EN (Broadcom) — это копия HCPL-7101 прежних времен Agilent гиен.

Если нужно — могу состав один compact Pinout & Schematic Symbol для симуляции в данном KiCad/Altium или текст datasheet-curated более узко по типовым применениям (RS-485 изоля ки/SPI).