A Vishay Semiconductors (www.vishay.com) possui uma ampla linha de componentes de optoeletrônica tais como emissores, sensores, acopladores ópticos, etc. Em especial, a série de opto-acopladores de alta velocidade SFH67xx oferece uma gama muito grande de aplicações que são detalhadas no Application Note 73. Neste artigo selecionamos algumas destas aplicações que envolvem os opto-acopladores SFH6700/19, SFH6701/11, SFH6702/12, SFH6705 e SFH6731/32, cujas pinagens são mostradas na figura 1.
Conforme podemos ver, estes acopladores possuem disparadores lógicos que possibilitam a utilização do componentes na transmissão de dados de alta velocidade que têm um valor típico de 2,5 Mb/s mas que podem chegar a 5 Mb/s. A corrente de entrada é de 1,6 mA. Damos a seguir alguns circuitos práticos.
a) Circuitos excitadores
Começamos com circuitos que utilizam LEDs em série e que são mostrados na figura 2.
74LS04 - 750 Ω
74LS04 - 1,10 kΩ
74HCT04 - 1,10 kΩ
Estes valores são para uma tensão de alimentação de 5 V.
Uma segunda aplicação, indicada em casos críticos onde existe a possibilidade de uma alta corrente de fuga, um shunt no circuito do LED deve ser usado, conforme mostra a figura 3.
Para uma aplicação típica de 5 V onde R1 é de 1k Ω, o valor típico para R2 é de 4,7 k Ω. Este circuito desviam valores de corrente da ordem de 250 uA, evitando sua circulação pelo LED.
No entanto, uma maneira melhor de se manusear correntes de fuga é através do circuito mostrado na figura 4.
Para o caso de circuitos de excitação TTL ou CMOS com coletor aberto, a excitação do LED pode ser feita conforme mostra a figura 5.
Na tabela abaixo damos os valores típicos do resistor R1 para uma corrente de excitação de 3 mA.
Para aumentar a velocidade de comutação, um capacitor em paralelo com o resistor e o acréscimo de R2 é indicado conforme mostra o circuito da figura 6.
b) Circuitos de saída
Na figura 7 temos então um primeiro circuito que excita portas TTL. Trata-se portanto um circuito TTL/TTL que emprega tecnologia LS-TTL.
Para interfacear com lógica CMOS temos a configuração mostrada na figura 8 que faz uso do SFH6701/11 e emprega um driver HCT.
No caso das configurações de opto-acopladores que possuem saída em coletor aberto como o SFH6705, o interfaceamento com lógica CMOS deve ser feito conforme mostra a figura 9. Temos de utilizar um resistor pull-up cujo valor típico é de 820 Ω.
Para o caso de acopladores com saída totem pole como o SFH6701, o acoplamento a lógica CMOS é feito conforme mostra a figura 10. O valor típico do resistor Rp é de 1,1 k Ω. Constata-se que este resistor tem muito pouca influência sobre o tempo de transferência do sinal.
Um outro interfaceamento de saída importante é o que se realiza com circuitos de lógica de 5 V para circuitos com lógica de 3 V. Este interfaceamento pode ser feito da forma mostrada na figura 11.
Conclusão
Os circuitos que vimos são apenas alguns dos muitos existentes na documentação disponível da Vishay. Nele temos ainda circuitos em que problemas de ruídos e rejeição em modo comum são minimizados e outros que normalmente são exigidos no interfaceamento de lógica de alta velocidade. Sugerimos aos leitores interessados, que dominem o idioma inglês que baixem o documento completo.
