EJ1100 | EtherCAT耦合器技术解决方案

EtherCAT 耦合器用于连接 EtherCAT 协议与 EtherCAT 端子模块。由于 EtherCAT 系统中的通信直达最后一个端子模块，耦合器只转换物理层，无需改变过程数据流。

EJ1100 | EtherCAT耦合器有三种不同的技术可供选择：

EtherCAT：超高速通信标准

EtherCAT P：将通信和动力系统整合在一根电缆中

EtherCAT G：传输速度最高可达 10 Gbit/s

耦合器、拓扑扩展模块和扩展模块之间的区别在于：EtherCAT 耦合器是“头站"，它位于端子模块网段的最前面；拓扑扩展模块可以布署在 EtherCAT 网络的任何地方，因此可以建立一个星形拓扑结构；扩展模块插接在 EtherCAT 端子模块排的末端，并允许建立线型拓扑结构。

根据所需的物理层和附加功能可以提供不同型号的产品。

物理层：

铜线 RJ45 连接器

铜线 M8 连接器

单模光纤接口或多模光纤接口

POF（塑料光纤）接口

EJ1100 | EtherCAT耦合器附加功能：

用于实现各种可变拓扑结构的 ID 开关

热连接和快速热连接技术用于修改拓扑结构

集成式数字量和安全 I/O 用于实现节省空间的紧凑型解决方案

扩展距离接口，可实现最远 300 米的距离

用于实现高精度模拟测量技术的金属外壳和附加诊断功能

EJ1100 | EtherCAT耦合器原理及应用：

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。

EJ1100 | EtherCAT耦合器工作原理：

在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。

基本工作特性（以光敏三极管为例）

1、共模抑制比很高

在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。

2、输出特性

光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF>0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。

3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。

在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。