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本帖最后由 killer00 于 2013-7-21 13:28 编辑
& s, C2 l! ~3 o& \: K/ N7 f; q; |; z' ^2 Z. |
7 Z; ]. A; q; x9 q* T++++++++++++++++++++++++++++++++++++ - G" }4 }$ [/ C9 p3 O; n( b
TTL
$ r b) ^. v* k+ V) T' k% h0 y和
/ W% k' m# e" r. ~0 C- ?CMOS
; U+ t' m5 j2 D* [. r( {! V电平
3 R, c# h4 p0 R7 k. |
3 C2 K, K' y$ p `6 m1
8 v, A: S" q' h1 z、5 Z% B3 L* O1 M c# T
TTL. T& [, g* J0 q7 l$ k
电平. F; n; }2 }' Z: f
(* k$ C" N% P" z+ t3 S; R B3 d
什么是6 u" W \5 ]0 j9 s3 K* H& g. z
TTL1 M0 T, X; b' `% K9 Y
电平
9 k6 y7 s$ B# K$ k9 O9 g)# Z. N: K; Q; z, R
:
) g$ @, U \8 B5 D6 z9 B; ^ K. P " H+ H+ R: K7 n0 _
) U, Q) t: w2 t$ S3 F4 g5 w$ g
* ?+ Y0 t! W7 c6 ^输出高电平$ f1 j( {% w0 Q6 u0 D
>2.4V,, r/ I: R) d( m2 M6 l$ {! w
输出低电平
' C) ~! P% |- @3 V' U5 X<0.4V
K; ]; K- v) y! D3 S。
' q1 _/ Q$ O( n8 E) w. g( R3 ?在室温下,
8 J2 ?0 v% `! V$ J一般输出高电平是
- y3 s/ e4 e( \: F8 i B3.5V
! B: k& f' Q% N: B, o4 h,
/ i8 ^( x; l# G7 r" ]; x输出低电平, U! K8 n" }: h
是
% B8 q# z b: |. f4 `0.2V0 |* E* k+ t4 @5 e3 R
。最小输入高电平和低电平:输入高电平6 }; o, g: r* `& S, K. a! t" O
>=2.0V4 r* q$ d' Y0 q' S+ N4 w
,输入低电平% m( J5 U& n: j9 m
<=0.8V9 v4 _ ^# C% j0 B9 Q2 W
,噪声容限+ W: @0 G/ }3 ~' A8 e7 V- L3 c. @
是
4 z4 Y: O' O b% a, R: m: p8 n; X0.4V
" e! Y7 g2 p( m" e0 V。& N8 m( }2 A; r: J
+ d9 t, R3 U" N8 E: B4 F
) O7 p" L( K9 O4 I
21 \5 Y( O& q t1 v
、
9 j! |& u9 q8 r3 Z9 l# mCMOS
+ @0 K% ~0 z, A+ }' T0 y电平:3 z4 p# G3 c# Y
9 p1 z2 z* v2 j& `" ? * @7 M' k$ k) W9 p# X& Q8 _
, f) X* l1 O. U% l5 }* B1
t. N5 W1 W& q! y逻辑电平电压接近于电源电压,
0 E" D" x" x- `& z# f00 p" _" e( V0 q& l% h& h
逻辑电平接近于% W* t& i4 | u, u) F$ M- X2 k
0V
7 C, c0 l0 p2 ?1 u, A2 P。而且具有很宽的噪声容限。
) S* A/ a/ m# A- d B6 o! F 4 p' I0 X1 D( r7 q3 x9 j
7 J5 ^7 l) m4 _4 J5 E a- d
3
: E8 ^8 \2 y/ V* k N9 @、电平转换电路:
4 G+ `) b" ~, |6 H7 E" p) I ; n2 l" f' {4 O" L
5 N5 G' A; a$ M% l+ I4 y
# t' q. f) y5 U3 K( F: |因为' D0 d3 c* i, |4 O E1 j% C3 I* H5 Y
TTL' w$ h h0 e5 ` r/ l
和
5 X' v/ r$ H z- u( a8 [' q) yCOMS! k7 |! D1 _% d! [5 Y
的高低电平的值不一样(
* p: M6 x9 t/ i3 V6 m% ottl 5v<4 Y) o4 r# e' B/ A5 G0 Q- ?
==" K/ P4 h; e8 e8 f( [! g
>cmos 3.3v$ o3 V' c' o2 l1 J' Z5 q8 C
),所以互相连接
/ j5 p+ c7 a$ }6 q时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。) x2 _" U- |( K2 W' G. l
% O4 E% f" X; p" j B' Q
5 }' y7 s9 K l% g+ [0 Z, P0 f4
* I# ]3 ^* Y3 |* R: j) ]、
( }8 J) c/ @" ^3 yOC
3 m0 K g! j0 ~6 u/ m6 p门. b2 F$ E/ H3 g/ [8 b# F- X* ~1 d
,即集电极开路门电路,4 h+ B' V9 p) T+ k; T- l
OD
- z: c% {3 _1 C0 ~: g+ p/ M门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才
: e. s2 R1 y1 A9 }+ l; J能将开关电平作为高低电平用。& W5 q/ P. G8 ?* m
否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,3 U# H) y7 d4 K
所以又叫做驱
3 a+ o3 f6 O8 b6 Z. \1 x L动门电路。 S+ X; f) o4 m7 {3 f
4 i/ y) U# D4 b: l. f7 }
9 [8 G0 A0 c: C% r: S8 D+ s
5
$ x3 u; _) v& O* U" M& K8 W、
$ y5 h7 P) f4 VTTL
6 G8 n9 F) C' h+ N和1 s2 q. h2 K+ n q( l; b u# N0 y
COMS2 k% Z/ L" I7 S8 o {
电路比较1 F' C4 Q( I* |9 c8 X
:% T3 e9 i% C3 I$ T, x v
, e2 w: n- A! x# Z# V6 w6 ]
6 {2 c$ N% p$ S4 o1
) S0 y* y7 i7 P0 s; l$ P [2 m); G: I* P+ C- ^
TTL
. X4 D+ [4 @: `电路是电流控制器件,而
( y! b- R0 Q5 A3 ?/ N6 @CMOS/ u6 d! u6 Z; W. [/ f
电路是电压控制器件。6 J! E4 U6 M1 u- s0 @
7 L) J; j0 r! @# i/ X7 O
2 e! i4 `0 g9 t$ Z! h2
% ~/ i7 P3 W$ I$ b) q, J `# D7 ?$ r
TTL( g1 s* d- F& C6 G
电路的速度快,传输延迟时间短
0 g/ l" x3 ^9 s7 n(5-10ns)) \, o2 n4 ]8 l& G$ B
,但是功耗大。
( }6 ?- w$ l3 u# A5 rCOMS
. M8 B! s( E% k4 S电路的速度慢,7 y3 @* S3 t, x5 G, }* ~3 C3 }
传输延迟时间长7 E8 v9 L) d5 }# v) e
(25-50ns),
" z' I. b( J6 ]但功耗低。: J) K2 E% @; C. J& V
COMS2 f/ e0 J5 Z. i+ _ a% }
电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,! v& E) f9 k6 k1 r' R
频率越高,芯片集越热,这是正常现象。
" d5 w# u4 ?1 p$ Q; u8 A+ ]8 z* \
$ r' J, B9 P2 H+ _- I2 `8 v# f7 C
, D1 a$ t2 R% h9 a# d, _; s" X5 p $ @5 ~ A+ A8 N$ ^# O+ T7 l
3
2 i% Y: Y2 X9 u! d% D% J5 c8 G4 E)
- k7 t' V, t* t" @COMS x# M% c2 E% g& t( H
电路的锁定效应:
: V4 \; U, K% S 0 P; w/ A7 }' F9 n3 i
0 C; Z2 z+ B0 @
# m1 [1 w$ u; o s8 W+ yCOMS
b. ]5 a; F' B( J I/ p电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直; t& \- b; u. V! I3 v
在增大。& M3 H: F( m' Q9 a
这种效应就是锁定效应。
( |$ D+ @4 ]+ L7 l2 f/ \! @' c. C当产生锁定效应时,
w- Z$ R# X6 \+ Q1 S3 p4 c* c( zCOMS6 `! Z7 i; N G. l; @" J
的内部电流能达到
" w8 X V9 T- \( n9 ]8 }5 V40mA
. C' ~* m, X/ {以上,3 U: i, h6 p! X/ H9 t0 a
很容易烧毁芯片。
s- }; Y2 P8 c& i3 o
/ h- ~' ^; W0 N1 W4 X " }' \# s- A, T) D# m
: D4 x* t; i2 ?* [. g防御措施:
8 d. Z( K! o+ ^5 U3 W
8 [( S- K1 B: P: v1
] o0 F9 a! N4 ^5 G4 r* s/ b)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电3 i% A+ i$ J/ M$ C9 T( a5 H( K
压。
y' A" D/ h% w5 n
* C7 s' o4 p/ n% Y $ ~6 t) J" I' r! G& m' {
: ~0 W2 t% o% M+ J$ l2
, Z& e! I4 ?7 E0 v( o)芯片的电源输入端加去耦电路,防止* u% Q4 _0 ?* H4 ]
VDD
`" ?, s; ]! g |( h端出现瞬间的高压。; k( d' ^2 C; A
8 E9 Z( t$ W: I S% r0 u $ |( z/ }" U; M% o+ r2 f
32 B: D1 h% z$ `1 Q
)在! r% Y! K% v0 V7 _, y
VDD7 o8 Z6 m) D. v' U7 T
和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进: W o( L% b7 A5 F) j
去。
: w; ?- q' f8 n. T& P" ` p $ a$ o* r2 z1 S4 T; `
' f6 a8 s! t- W/ L: F
( g# F% _9 g, ^" @7 L$ `' U- w
4
* H) _" b9 G! [)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先+ J. d" f* e3 { [ y1 W2 L4 p; ~7 G
开启
& ^/ |' F. i; h& F. R3 V+ OCOMS
: Z( h1 W0 @) F( n& Y$ x路得电' G9 D1 d. M/ K6 b0 f1 k; P
) O* S4 T: X9 Q' L! [& i2 J+ s源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的/ D* _5 H" k% Z1 }8 r: e* J; \) A
电源,再关闭9 H$ b( G2 n/ Q" P/ ]7 J& w) ^
COMS. P4 d$ a; d! A
电路的电源。
1 p9 D- ^+ l, i, n% j$ t& T) j; P
, p0 @" a8 H( n$ N6 k
. y( b' c8 F! i" i) ]6
- Y3 J# C$ z3 T、' V) }& r/ C6 _ ~& @: {
COMS2 e0 D: W$ F8 t5 _
电路的使用注意事项5 V* I' E: ~4 a( V, A( h
# t2 x* o$ R* w+ L) V8 `
# L7 o5 Z6 I, ~3 e% c" f& ]( n
8 X6 @: y$ X! T8 C7 a% M
1
' i* x" W# R+ t& u2 V)
4 L: r0 Y0 a* x3 |COMS
) ?5 {# W$ G, X7 f电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。所
2 l3 E! Z0 M5 K! C R7 ?2 R. y4 y' s以,, Z1 {: c% x& m s6 h
不用的管脚不要悬空
" Y o+ R/ Q$ [1 h: a% f* k- w# T% ?,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。% k+ ^" S+ L, {& h7 A' i# t5 ~+ J
; p( [9 |: b2 ^
4 e! J5 u. p. B7 E3 b. U4 c
( e/ a4 X/ F4 C. j/ K28 u+ \; n6 ~1 h- X; Q" p
)输入端接低内阻的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的/ T# t, d4 S+ O$ G$ a) j% N
电流限制在
6 ~2 v6 [, t) u9 c, i1mA6 p' e) ?* v0 v1 f9 p( o
之内。
# I3 e- g9 o; O* k& { {
: B0 U ~9 B* h ( D+ f8 i: X. f4 q& Q& M
3
. M8 Y7 P1 W5 {& T- D! `, X)当接长信号传输线时,在: m6 w# W1 u: S4 L/ H
COMS( n O! i5 F* z
电路端接匹配电阻。: Q1 \1 q2 L* ^5 ]$ l& V
) _' ~+ ^3 C8 P7 F+ Z# T
( u. g/ K8 S; h3 F- u$ ~! W4
/ U/ n: i( i0 H2 e5 c)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为
& U+ d3 ]1 \. i" WR=V0/1mA.V0/ G$ D3 w5 L+ D$ A5 ?
是外界电容上的电压。! P/ N9 ]4 }# ?
$ r6 R0 H2 a* {" ]
% i' V+ Z6 c% V4 a
6 D* E" M2 `% V/ \5. W8 x2 l; {) l* u& e
)
3 B. H: f _1 N/ cCOMS1 J/ d! P/ P( z4 [# e
的输入电流超过" U: l, x6 l' x/ `& i' d
1mA9 M: [) E' j3 o8 a' b0 ~
,就有可能烧坏, z6 {& U$ a- d' E1 D* a- C1 S
COMS1 U! G4 }# f% i
。
. ^9 I6 b$ b9 o2 j# D
, |( v# r) P, P* z) \1 U( i( U0 U 1 p2 s! V3 Y( t9 V3 w/ }
7* p g" }& C [+ Y
、
{! u6 k s1 K0 _" p* {TTL9 d0 t0 G5 l* ?
门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理):
: o4 T1 [' S- L5 P
4 f0 M5 V' a k) {' E# K$ E 4 R- G y& g; I4 C0 j, T' G
! k$ V& d9 M$ H# J1 H( A1
$ X/ [7 }; Z* T7 _, P4 G5 {)悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。
# N( t6 P0 K; ^8 i# p# | 9 @6 [; ], y$ s& Q4 b
2 y( m! {. S/ R/ X3 n
5 m* y7 U8 s7 V: a u2
0 u; f; y3 b5 c5 i)在门电路输入端串联
1 L; [. |, ~8 b P2 `0 Q8 X+ o# k0 l10K
2 }; E8 }( z e$ D电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低
2 ^/ D" g+ f4 d) @; u4 u4 S: E电平。. ~4 O W' R& b7 G- S5 U7 I
因为由
+ R" Q: T# F8 s4 l- eTTL
5 ~ r0 Q2 ?) l, h C9 A" t门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于
$ S& f1 V% T, j910
0 K; i, x5 i) W! Q4 G# D2 C欧7 ?* ~/ Y' N/ C% Y% |
% ]& ~6 ?$ D0 q, ^$ V时,' j+ B4 }" X& V) J
它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,5 n. K$ y6 \: r. i% M; I* a7 M
串联电阻再大的话输入端就一直呈现高 _8 J; o b+ E
电平。这个一定要注意
( {: ^/ H! x2 p h3 W。
8 J% i. J" n2 j1 v/ gCOMS
p% r" a8 ~+ p. j: o8 ^4 b. l门电路就不用考虑这些了。
- {* E) D# m+ D$ O, U/ k% j% }. X 3 |9 y$ u/ o* {. L/ M
4 ^4 f) m; d! M* K2 b2 S8' d( C! m8 ^; K
、
2 i* k% k6 d; X9 Z, S; jTTL& s6 Q2 E" | \3 h$ r% U8 T# \
电路有集电极开路+ o( B* u$ P, E5 ]! V
OC
! ]! z0 X4 W1 N/ Y2 R) x: w% I门,
% U+ [8 z; w1 q6 G, w: \MOS
- I$ I4 ]8 k- f* D- p) c管也有和集电极对应的漏极开路的
1 l4 f6 E6 j! p& a3 c( T+ N" KOD
0 p p$ x& H, G/ F% Y2 @门,它的输
$ E( h! g+ e, c5 ]; q7 s5 C# s% ]3 c出就叫做开漏输出
; q- s; L6 p: Y% @3 t, W% L: }。1 t g- a1 Q9 h! K- V2 \* K4 G
OC4 m9 r @: k$ k" ~
门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那5 B# x3 I9 Z/ m$ D% ^7 t2 A% \* H
是因为当三极管截止的时候,它的基极电流约等于
r) |7 b" t" A' W% {0
' d$ X3 E1 h* f. e6 {( C/ `7 V# D,但是并不是真正的为- V; X" Q* \" F/ B! V
0! |% g8 h% z4 _8 t. c9 Z7 l
,经过三极管
$ ^9 o1 x+ g4 K, `的集电极的电流也就不是真正的
3 i( Z) N& ?, w1 }9 H- X) H
3 U: t& F5 O- D3 r00 w6 V( ]$ m& h5 ]8 l
,而是约
U& l# G2 d, D0$ K0 p: x8 ~ z) n+ P
。而这个就是漏电流。: o: n$ D$ g% S( A
7 a% c" l8 C" I3 n+ t: p2 j $ @0 Q& Z& v% L; @# a2 y
开漏输出:
8 f& D9 G9 Z$ d) B n; jOC( f+ A4 \; l! v7 s+ w* h- m/ |, [
门的输出就是开漏输出;
' \& y# n, ^/ Q2 I6 DOD
: `- K( d* B/ J) A `门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大$ ~% G( b/ e q, q; l' u
的电流,
: K! i5 |! t1 ?但是不能向外输出的电流。! T) C g1 A; n5 {, S2 F/ k. {" |
所以,! l8 O8 a4 D6 J+ C9 }
为了能输入和输出电流,
$ B. ?3 @- A( G; [3 ^, O0 [它使用的时候要跟电源9 }# J7 }' M3 }! z, ]2 ^0 Y" I
和上拉电阻一齐用。
( ~# k; ~* p; |OD
6 e6 t. m6 q+ M& _! M1 L! J门一般作为输出缓冲
3 Y. @6 s+ D+ ~% T9 g6 G/# O* i) W, O2 z! m% F" g# u' _9 Q0 Z
驱动器、
1 q! B) R! Z X电平转换器以及满足吸收大负载电流- N5 e9 w$ u. w/ T6 `$ ~
的需要。8 a0 K( o H* a
' |4 \/ ?" J# H6 ^# ?" R
' l7 \9 ~- t& \% v1 L0 |' v9' q1 Z9 A5 L, m h: }; Y0 K% H
、什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?
s( x# c( Z- ~) [+ U 8 D( L( C% @0 U" }
- u5 L! z# H( W0 C7 Q/ s1 U# P0 R 8 }! E$ f/ P1 t0 Y+ q
TTL# [, L6 k' ~" c% O! t8 l8 {
集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做
$ \4 _3 R; r# n. c. NOC
- K# Z$ V: c& w A7 a- w) L门。因
% E: o& Q, H5 h) {为
' f ?" K7 D: }- r# k7 qTTL8 X& y+ U3 n$ m2 I( L
就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图4 ^0 A% @( s( Z
腾式输出,高电平
* A1 j" ~0 w) w# E+ q- L400UA# h- H9 i6 H" B0 S% u. {$ M# }
,低电平/ {. _9 Y* O; r7 T( w
8MA
# E5 A. V% M- W5 c 4 r+ \ Y0 {6 p& @. ~
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
: E: K, A( r0 [ l a Z. F
# {: _' R3 H# q; D/ g9 E- T( ^% \ 7 t' N3 T3 e# P8 G* |
CMOS
: @ p' p- t% r. M& p1 k- M器件不用的输入端必须连到高电平或低电平
" `( y0 \2 ^, o9 K; z/ Q, , a. r9 }; f' K. P6 G
这是因为9 L, i- I" G# Z6 v' m
/ J8 t( A) |6 B6 s" V$ J, v% J; b
CMOS . [: e* i$ i; H* \
是高输入阻抗器
) Z4 \+ y2 }5 c% t. a件
4 l+ }/ d. g a- R+ J,
" [" J) y7 y. w. @+ a, a' V, T6 O理想状态是没有输入电流的# c: I* Z" U% f/ \ P* H1 E
. . X& x ^0 [9 w+ ?" \
如果不用的输入引脚悬空
% `. h" g; R3 S3 m3 k3 n0 W5 n,
5 S& v. e, L/ ~3 A9 {1 Z# L很容易感应到干扰信号
! ~0 H }' Z2 \& I0 ?,
F- t) \* Q) x! A影响# M" D4 O7 x5 [* X7 C; v
芯片的逻辑运行: {& L2 E$ z/ z: P/ k0 `
, b+ h7 c# f/ e5 v) K
甚至静电积累永久性的击穿这个输入端
9 C0 ~$ M+ B- x* X% o% b,
, p1 Y1 a5 l0 r3 s1 y! {造成芯片失效
7 O1 g5 x9 L$ B. l' d6 T" g7 F. ( M4 C$ q, k# ]$ i6 P
2 L4 r: G7 Y! G8 {2 d
另外
5 Z$ G$ Z1 V$ f( B* f, 9 ~. ^) H% e5 B# s! F# m. i/ D( k
只有: T) n7 a# j% D w+ Y, l# h
I1 ~- x2 G1 S- {/ G D4000
& W4 `# q2 }3 c/ V& v2 w* U系列的
5 w- l# L3 [ j( g7 n T % F/ D+ Q$ b i/ G
CMOS , Y# t7 m* {# O" U2 S) {
器件可以工作在
6 { e( I6 r! Q8 s% r3 U15
{6 S$ b7 f$ H$ c伏电源下4 H# \* G4 A2 d( J8 j& e g9 h
, 74HC, 74HCT
/ Z9 [0 T! T. }7 l等都只能 ! \' k$ j0 E3 K- r0 d) L
工作在
$ X: }7 U; t6 F. r4 F, F
' q, ]" q, _: G- `4 {3 H5
: @, `. k% A# \1 U: Q. X( [7 B" u伏电源下0 M. a1 L W; X
, 5 p0 g" q) z( w% B% ] S s
现在已经有工作在0 \$ U4 |4 s. o
& |1 ]! d7 X& B4 M; _3
: m9 W; i, r# o0 _& V1 t伏和1 J& w) C6 v: s4 p
2.5
& \% s: F6 D2 C伏电源下的3 Z; j7 ^4 \- D/ @
CMOS $ W( v, R4 @$ p4 |) ?9 x
逻辑电路芯片了. Z& ~+ M& m: Y- s, o& w2 D
.
$ e3 W8 ~3 g- ~1 n
/ i( l; c) O! m4 @CMOS/ Y9 j+ y0 n {6 o6 \
电平和
, B0 A. [) g7 g; Z3 N. CTTL! d! h+ m- p* m, L
电平3 x" }3 J6 u$ g, B1 E! A
: , J4 Z2 O# B/ S- ~7 g
1 W% P5 j) p6 F! m g
5 w7 q- N. ^3 I+ u u. ]CMOS0 v; ^$ Z1 H" n) `9 z
逻辑电平范围比较大,范围在
3 m5 o5 A, T) P2 y34 H! v. r! e& N& E& y5 y7 s
~/ \7 D9 o4 E7 C* o
15V" G+ |, v; M$ `: f
,比如. U+ W. j( a! }) c# w
40002 C t$ H* j T* _' V! V3 V, q5 W1 ~
系列当. k9 K- h; ^2 z0 z9 }, g H; {9 `7 D4 N
5V
5 d0 Q J" W. H2 A供电时,输出在* X6 e' c; s+ Q% h* N& ?( E# L/ [
4.6! ]4 {: m* J6 a! j8 L# l
以上为高电平, i# x( W- j4 h
输出在
$ Q$ S$ }7 w6 U& j- h0.05V4 d W8 `, m1 f5 e+ L' K
以下为低电平。
! `+ _0 [. f" j$ x Z+ z输入在
7 K' r5 T( y8 ^' e. m: g8 l3.5V( z4 y) K. F' z' i( T4 @3 M1 o% ]
以上为高电平,* Z8 I i; d9 x- ]: d- e
输入在$ j: \+ V/ r( d' n0 P/ H) G
1.5V
/ _2 r( {+ M+ Y' D! Y! O& J5 X以下! V: X+ X( ~9 H8 w6 a9 ?( l, i
为低电平。
3 P; K1 P7 [1 _: l/ H7 e1 o 9 `5 j# ^# g$ t. X$ I. N; Y
b/ }$ e2 R+ v9 T
而对于" X2 ?0 h* r# W2 T# ^; A
TTL
) K3 D7 L3 H- f3 S( V. H! l2 o. \芯片,供电范围在
I3 Z! p6 R* D% K5 s0
! }1 o$ t, u0 k6 S# b~8 A3 x2 Q1 V. l4 J! g' r
5V/ b" }) N( I0 n5 x
,常见都是
& [" G0 ?. s) b5V! c1 t/ D# W& C: ?! Y( B1 }, m" c. i
,如
! ]6 S7 H- A- ?74' M- f. b6 ?, r( A/ c. v. }' V0 t8 |' a
系列
: \6 E1 h' Z, X9 m9 j( L# ]5V
/ U9 J: L8 D: U供电,输出在
( R; m: i5 z( V) e2 j2.7V5 v' s$ o& M3 a, x2 r+ g" C
以上为高电平,
8 H+ J: v% z$ \9 T6 \输出在
1 Z% b! r+ m$ D$ C1 d, R
, a2 H3 L5 B' p/ F; `9 e0.5V
0 `8 J- G) |, R/ [+ L- }% x( q以下为低电平,( k3 P% g# F6 x9 l; \9 E+ f
输入在
8 F% @0 m% G: \" j& W/ f; N7 p2V
) v) Y; ? H# M, n* t7 n! X以上为高电平,' P4 Z6 I1 @1 w4 N+ f$ F6 f. r, r" t
在
$ K( @% k# D) P- k! L0 J5 _, ^0.8V; p5 R1 f' l/ Y L/ J
以下为低电
! T+ o& F4 S# ~, Q平。因此,
# ~* J; }6 ~) d/ D! s/ jCMOS$ `: }# l% m. B! h% x$ v: [
电路与6 Z9 D( e4 A+ ?3 E/ N# T# d
& I' H D/ N* I& f" y) N5 F- v* X
TTL
5 M7 o) c4 q! ]9 J- u电路就有一个电平转换的问题,使两者电平域值能匹配。# H. w+ {, S( a7 ~# g0 l
. I+ H1 Z& a: D+ k. E) P* \
有关逻辑电平的一些概念
: e n2 b4 ?' S0 m1 H ' c; t5 f: v4 [: O+ E; j# B
:- M4 X4 ?3 a' \ @! l! x
3 e' L. \6 O. M; `9 @
要了解逻辑电平的内容,首先要知道以下几个概念的含义:# X/ z+ n+ P" |
+ P& `( q$ D# D- c; j+ y$ ^% @- ]' L; p
1.) F, o- y# e' V9 x6 C: e
) G- u9 t- T7 N: |" k
输入高电平($ R0 c: d2 x" t$ X1 _! U7 y4 k
Vih7 T, ]7 A2 d6 Z; u. X: V8 f
):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输
! K6 t; r) }+ u0 a2 i S入电平高于; R7 g& V# N$ }, `3 X
Vih
* F* A& {; C3 L+ Y( R) _, @7 L1 k; k( T- c时,则认为输入电平为高电平。
# @2 q% c+ V9 q- ]7 D, T/ `6 R; d
1 u- Q% G7 A# U9 o( @& I) f2 S * u5 u9 i. n# c4 b- k4 s
2.4 R; j( i3 U# z( r0 M. G- U
+ E( }# d6 U ?# y; ]输入低电平(
5 Z. M" \" P2 T' f1 ~' K7 p' XVil
( ?; y" B2 _& q0 O4 _! u- m):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输 $ V7 w/ L: V F z
入电平低于$ U0 ]: F3 K$ C1 `
Vil2 w" o3 B: Q$ c; }* T) k2 ^
时,则认为输入电平为低电平。
: A$ p" S, a# m; l E& \6 L. M/ B9 J, f6 @2 S 2 F% w7 `) u( K- _3 W$ j) W
! }5 t' s. X3 Y3.5 t# I* X+ D' g5 l9 D
/ p: w/ g/ C5 g, z3 t
输出高电平(4 x4 m% l" p) J( y
Voh
* E e3 e" d) B+ ~ m):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门
! n5 E, I% i5 V的输出为高电平时的电平值都必须大于此6 p& @2 [, E* A
Voh6 S/ |7 y/ Z! J- t0 ], b; u
。
+ C8 X( s9 S' d ! ^4 @; a- q+ i5 _1 z3 j. `6 q& W2 x
4.
' C- u' h; _% B" d 0 S* i1 g3 z, [4 ~, A2 f9 l
输出低电平( I# Y ^! P$ a; p0 H: `' P1 b
Vol& B+ |* a& c+ y0 Q7 T( g# T
):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的 / z+ Z4 c" j. n3 W) `
输出为低电平时的电平值都必须小于此6 ]( W C* |7 Y- }* g8 Y
Vol4 _% A! A9 y$ J, q' r% c) K
。$ @4 l9 s, C* Z# B" {# S
) s. u( g2 l8 v& J A ' o5 ?. `* ]% y8 E5 a5 r% I* v8 z/ @( x
5.
; \ W7 E9 K, O ) E# k J3 D9 W k
阀值电平
: Q( _% z/ W$ i(Vt)" a7 _5 c: O* Y7 ~/ B% J4 m" C7 z5 S
:数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作
9 U6 B; G+ ~5 A: M. j0 \时的电平。它是一个界于 _$ o; R- O/ k0 ?$ ^4 ^1 K
Vil
) ^0 h, Z5 c. w" Q# p、$ V; j S: p1 o* I9 i3 d
Vih
) `3 R% I5 R" _) S: r1 D之间的电压值,对于" ]! u: y+ I; Z6 V( O; ~
CMOS
' n z4 v O& m, ?( N( E电路的阈值电平,基! \7 G9 K) A% C9 a, A4 b
本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输
+ [8 P) o6 l$ |, w" M4 E ( C+ a! z( U4 i+ Y/ p8 n9 N
出,则必须要求输入高电平
: B. v. `6 n4 ~6 J0 Q. U" b. A Q$ W3 j>
$ i) Q: x0 T! i+ u9 ^% E& R! {Vih9 i; @" l4 {' Y* G" `' A
,输入低电平+ a% ^; ?# D+ Z8 m# b
<Vil0 _1 U( o' M. a& v- z
,而如果输入电平在阈值上下,也就是- { @, {8 A/ m( D" d- h% g
Vil* s- L* \, u! V! }1 j& s' I
~
' K( {9 f5 \* Y( F4 l7 u& iVih- z( y) U: h7 [" e# d
这个区域,电' z. J6 \ e# Y5 J' X) F
路的输出会处于不稳定状态。6 g& \3 n# x( _0 c0 X, I4 |) C; h
$ [; ~1 h# y% p* B/ i: q. v6 U
* V$ k! F) M# [7 v对于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下:/ [; W; }5 f b7 d( i8 g
! m( ~" g7 p( r" y! c ' r3 \# m9 T, k4 h; m
Voh > Vih > Vt > Vil > Vol
# _( u$ I; ~+ G' P2 ?5 S , t( b K0 |3 m* V8 q+ h& L2 ]
6.) v0 x; O7 D+ }; t' _ C) s* e- y
( j" _; v j+ sIoh
% F7 D3 W+ X; ?7 C% F:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。* X4 h9 _8 Y) i- `
* O: V9 m5 C$ W2 X
: R: d0 {4 B, n1 X: G# Z: K* W7.
' N% b/ V1 u) `7 a 6 \' @8 b @3 k( X
Iol
* ?1 T- E. B0 S0 ^9 y:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。" a" r3 C1 }( U1 B0 I
; K6 Q5 B5 b( W / d4 |; T: T( h, P$ _
8.
: j1 t- G6 {8 ?7 F0 [4 j - b ?+ Z; P6 M/ D3 A8 K) |% O% r
Iih! O0 Y$ R- m9 E+ W
:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。
5 i2 o# A' a1 \! f p3 a
; N' p4 B5 h$ \
! K9 |: H8 V& q% |( r9 M1 w) k+ l) ?9.& g" B2 G! T5 ^4 u, \% X& w
9 O- c2 c5 H" E; a9 x7 I
Iil
0 P! Q7 P8 n" P:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。 I" L, b+ I6 {5 \ s
' k/ p$ T, K+ l: N0 c$ [ , }# |: i+ @. k
门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端,这种形式的门称为0 C0 P7 j2 R/ ?8 P2 j6 G# O
开路门。开路的 c# O# x! {. I& Z, T
TTL3 q5 J4 t8 K! d% N# V/ L
、& }0 g. C% v" m+ X5 m; F
CMOS
9 W, K3 d% @/ K4 H6 Q、
* V) D8 v7 x5 W2 |+ eECL
* {5 a" o1 a9 Z) o; u; M门分别称为集电极开路(
/ ~1 D4 Z! N6 w* ]! t0 ZOC
3 t! p! C% I9 U- p; W$ m6 }2 A' S' Z)、漏极开路(: R* J1 U/ |0 s
OD, q8 D2 \6 J' c& l+ z6 M: m. L
)、发9 P \, g# L8 E4 ]
射极开路(
4 ^6 H! x8 h% k( T* kOE
7 o& t1 d8 F. H* n9 U),使用时应审查是否接上拉电阻(
$ B7 L. i- i& W& z. N" _3 N+ f6 hOC& g- z- K- u. Y, m" k! l! N9 f! v. k8 Y
、6 g& @% C! h; g4 M" a3 |6 F- k% c
OD
/ _: r- e0 M% Y$ t( m) X* p( g门)或下拉电阻( d2 H/ {3 g7 K: Q6 j, n: z
OE
8 a% a$ [6 ~. o W T2 ]门),以! s3 Y: r7 A# J( r. y
及电阻阻值是否合适。对于集电极开路(9 c+ a) E3 t6 b1 P2 v/ o
OC" a4 l( m! Q, ]- ?. | {3 [$ a5 q
)门,其上拉电阻阻值% C/ c: e9 K5 m7 ~. a% A
RL
9 ~6 `: g3 J; s: w- j应满足下面条件:5 Y! m0 V, q$ }: {9 q5 F" o5 {
5 _' F: t! t- v' R+ \ ; w2 x# {5 d( c
(
8 d; a4 l2 ]6 i5 ~4 Z1
* e5 t6 n* W5 ]( B, P):2 k& t2 o& o% A& }
RL < ( ^/ R1 f! ~: U W; w- G, h+ n
(7 t1 P0 a$ o; g7 f! B$ O
VCC
! S% ?2 ?# P4 |+ S8 [-
~+ P6 M3 a% H8 l! o; zVoh
2 [! q1 m% _( {: l0 E" ]- p/ D), G& Y: p/ ?( r- _- H3 A, ?
/! W9 I" d6 t; f4 ?0 {8 P$ o
(
2 R& L5 \% V" W) Jn*Ioh9 b3 a' l$ I M6 n) g: G; J2 t
+6 N5 V0 Y0 _) A6 z- ]2 S( O/ A
m*Iih0 s6 ?) J; f, z. G3 C& x
)
1 d* `$ L' R5 v* V# n9 p2 e
6 D% ]2 B |1 Q$ C( w" M 8 L7 ]9 L3 l7 X0 O, E
(- A5 k! B/ `+ S: ]/ E
2. L, U& b4 a" j* s$ e. j( v0 p* r
):
1 k* v, P1 U* @" u; d& ?' JRL >
+ v, n! U0 }. Y) }) C( {1 u8 l+ U(2 @/ W/ Z$ _/ J! w* T9 {3 A
VCC# ~' w( N2 ~4 E- y/ L
- `4 y: T$ V' L z
Vol
9 {1 X* u5 A. N5 a)! r# B% E) G) W$ U, {
/
j$ O k r; r( y E(# |$ I6 m( w# k8 K
Iol- b1 K5 u& S" w3 m2 e4 G2 R, j
+
2 K$ A9 y' D6 F( \$ km*Iil
5 f0 O: q0 I g, x* I$ v* u)
6 q2 K Q2 i5 J; f6 F; P- K6 Z2 W
% M5 P7 F/ [5 s 8 X2 n; H/ v) t+ v, S* O. L( ?
其中
4 D" A& {- B6 @7 X- \n( D3 o* ~/ Z! `3 d" i1 q$ {
:线与的开路门数;* k/ i( ^8 Z: U$ k8 j+ n4 ?
m1 K: a5 y5 [& G0 D) A
:被驱动的输入端数。
# I$ K$ R6 `! |' ~$ |' E , j% I1 Y5 [: n
- E1 ]% U7 V9 W& M: t: G
10
' Q9 x2 @- z; l. ?:常用的逻辑电平
: }) o/ E' q7 N + S- p( ?" ?6 ^9 ]9 b% q% H
3 [' Y1 G D# w
3 \ O2 B( Q9 | g- c# _
逻辑电平:有8 T5 J @ `' C1 s5 P7 b2 x
TTL
) _! M% C' Z0 S7 Y: H: b、3 S; x9 c, z" i+ Y5 v% d
CMOS
1 Q' ~6 E( |( ?) h& v、
% b# @! J: F1 Q8 U" i; L3 n3 b. x- `LVTTL6 _7 Y+ \+ y- f8 b# ~
、1 z1 p! @/ f6 H" W) @
ECL
2 l/ `' {9 S) \0 B3 x、
5 U3 c a w- u. C+ v6 l& IPECL. F9 i' r) r( w8 \( l+ f. Y2 {
、/ g8 V( V6 h2 {$ G+ F0 I: J
GTL
/ z( ^! g& r1 e4 T) f* Z2 ~# K* U- v;5 A& _1 R) r& T* ?
RS232' @( _, z" U: P+ \9 f. d
、
! z4 D3 w' _5 R2 gRS422
8 \, y) E5 V2 x+ e* B、& K% x2 B. U$ w4 X) L+ L
LVDS
$ w m- U# G- m1 M" L. i等。
2 o- D) B% H* v \
& A& @5 \1 w) F, K e
6 ]/ F' u: Q/ r9 [1 y/ F; J7 A" f # [" c0 C/ Q0 `
其中
$ o' _4 V& H- G6 }+ h3 ^* N# ZTTL
9 i$ c' Q, A6 t }和
; o! h0 h/ U# j% |CMOS
4 r+ d" T; o8 ?: J/ O的逻辑电平按典型电压可分为四类:( d1 l# d. D2 r4 f
5V# F) V5 @ c: |' a" Q
系列(
# c8 d( V, ?' R# |3 ^- G! m5V TTL
& \. d/ l4 t* G$ n, D) ]和! a* W0 k: F; i5 o) M
5V 4 H7 ^5 F+ S! J. h! {
CMOS
, `" _7 g% b4 y3 F/ Q+ g)、
- n$ A7 f+ [0 i$ o3.3V) b9 H% Q7 H! W- i
系列,
2 n* S* n" @6 s; c5 N c% `2.5V
3 U. Y' ~. K) L) y8 I系列和
7 v& P0 N) K p. f- k7 I9 u1.8V8 Z! d! X: E! X% a3 {: f5 ?2 P/ Q
系列。
+ Z! D9 J3 Z @ c6 R# m2 C+ m6 S
! l3 ~ d1 I I* Z9 {
$ \ x1 J c& ]5V TTL t' v8 a( H! \, p
和0 @: i6 U$ Q6 R7 D+ o! z
5V CMOS
3 j7 }( ~2 W% m; `+ S2 k4 w5 r$ R逻辑电平是通用的逻辑电平。
6 t* v& f" t. h( d, J
) m- [$ Y4 T; z2 r' e/ K3 g# ? ; u. g) t, i5 [9 _# N7 M
2 _; v$ f( z( _( S. W0 y; C
4 M6 y3 A+ a# V/ |8 `8 G6 G* b6 @& b4 ~3.3V
( a6 ^+ w% j7 m% _; W9 @及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为3 B) D! @* R" g8 V% n
LVTTL1 W$ u: m, V3 u& @: z/ Y/ f. Z
电平。" |; h& l0 T9 r. X7 F% F3 q" S
6 H; o; M6 ?2 n) _
/ [/ J$ Z- b# z! C( } - i2 }3 Q) s r
低电压的逻辑电平还有
; S7 ?, L0 O* g0 @7 i2.5V
' g$ I/ ]7 V1 ]8 H和
1 o( Y% i! v( H1.8V# p. u% K* [6 m) Z
两种。
6 c9 `. {6 i5 S% w; U: z! S 8 W7 V- |; H0 x
' _2 V2 W \$ w( d' f 7 p( J$ c u3 \ w- \
ECL/PECL
# m; E( Y) {5 Y, ?和3 R ^0 S) Z3 Y0 {
LVDS9 D4 |0 r- j; o2 T' M
是差分输入输出。
7 D% E4 S. j3 O! U4 a' |( Q $ x! C" X& P/ D& T
- l3 {& Y7 w, @4 i% E5 ?# M) t, l# C 6 L" a a* Z7 L& U( ^$ R8 ]
RS-422/485
. V3 Y% n" L: ~1 d" w) a和) U0 W/ T5 ] P
RS-232$ ^& z, [% C/ v s' L
是串口的接口标准,
C: q( Z" i, B5 `4 o# l$ ERS-422/485# O5 N2 g( w! J2 ^1 ?8 b
是差分输入输出,) [3 e( ]0 w; z. j
RS-232
( J4 W n4 n& J6 Q$ G3 \是单端输入输出。
/ X* z4 N" x5 c8 s & K8 j& R- K6 c% [! e
: F% A( ^5 Q* H' H& m( p++++++++++++++++++++++++++++
, E7 U+ J( r9 O% }( l7 w+ D 4 U9 c7 I' `+ S+ m1 b, t- f9 X
OC; t; M* {, h) B4 }% ^
门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,
4 `3 `* [6 Z5 \5 v2 j! W9 o, qOpen Collector
0 W: X P, A, v% T. b(8 @% k z3 G& \, {
Open Drain0 }0 t, I% |, [/ H8 I
)。4 X+ R6 P* c1 u4 K/ u6 A
* q2 R4 R. r6 P( W$ O
为什么引入
, a% \6 C$ s1 i' R1 M' dOC2 o0 |6 V; x4 a$ `( ~
门?6 G a/ M5 q9 ?6 R& C, a2 }
5 B2 y/ v+ J0 G. U
: M) o1 F! P) M实际使用中% M, n, o2 X$ S% \: f9 o
,1 ]* ~5 b1 g" C- a ?
有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,8 q6 p+ K9 q: R: b$ a" s6 \( ~
将这些与* o2 D9 w0 X9 L8 Q4 Q8 `4 R
非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。因此,需要一种新的与非门电路
" m m) T3 H4 h, I+ b--OC
$ n# _* d1 [) u8 ^0 S4 k$ U- e8 t门来实现6 X( C. O4 @( k0 B9 H2 s' m
“6 c3 c( t' o' L* w
线与逻辑; ^) _4 o9 n) _
”
: F0 D( s- V' o。
% D% E2 \4 N$ D6 o' S+ G
+ J: U5 {; ]5 ]) n6 TOC
4 U- }, D$ {, ^: E/ k1 B* F7 s门主要用于
# E2 i8 Y/ U! U: w9 T3& u! `6 ~5 t3 A6 r
个方面:
* _5 P W( E! ~. G; D ) |+ ]% K6 p0 x4 w* T( R' ^* u" ^
1.0 S% F/ `6 X$ p* v1 a0 ^2 _' U) Y( z
9 J+ h- d6 v: m* X& U
实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。由于
3 d6 z8 w; m+ s+ _: oOC% X4 f* j3 U5 g- V* m) t6 I
门电路的输出管的集电极 . K! l; ^, f2 @" F+ P2 j
悬空,使用时需外接一个上拉电阻
, e& Z) P- B- Q, m$ _& v) dRp
c) E: T# P* O$ J到电源
: b) r8 O$ h4 eVCC
7 [/ O: q" n3 A% }。
- r9 g' D" c9 x1 m8 kOC3 P. g9 `; B, T* C
门使用上拉电阻以输出高电6 @; O$ K8 w* A) H
平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及
, F% v4 x7 K1 o; N* j# K+ x6 `芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。( Y: A ~ e8 |3 s( Z
1 S0 D) l0 x5 S+ P
) N( ]) r$ R% B2.5 a$ v/ H" x: ]9 f
" [6 o/ b) H. f
线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现& Z/ O, H8 u0 N4 E( S+ B: \
“AND”
0 e5 v3 i% @( U6 w0 c, s3 I) P的逻辑功能。
8 q4 _! D$ [3 j在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般
6 s! D: l o0 G2 NTTL
3 e$ @% d* L4 Z0 V9 L门输出端' F; G( i$ c( _
并不能直接并接使用,0 t. p+ E0 \, t
否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流- h7 a# l8 r% U: Q
(灌. F9 `# q1 U3 p0 n a
电流),而烧坏器件。在硬件上,可用
$ o/ G8 y6 T' g1 bOC$ l& n0 g( |" \! W7 J9 e
门或三态门(2 b! d. C7 P( G
ST# p: {& p/ M9 J
门)来实现。' `6 y# I: M9 p2 g
3 K& I. Y* e. m7 }+ ` |用
) C v9 d8 e; z( a! WOC
! M; _$ K. u/ _门
0 f3 ]2 q( A, J& M$ \8 {) M实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻。
: w9 S+ N7 o$ p4 L/ L! ]6 F . y: }' @# N0 A4 a4 v& o
# i3 ]1 }$ m$ m% g+ C3.( ~3 v9 k6 ^6 c1 f: p( U. `9 K
* E) d6 _( S. \2 j+ K三态门(
' @ e( y7 W! h7 EST
/ R7 L |( _+ I* T+ ~( U4 Q门)主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时 4 Q( j- W6 h& j* J0 g
占用数据总线,
: V2 [$ H6 A: {5 S! w; |& F' i这些门的使能信号
" ?5 n( g; v- m) y# ]2 z; T(
/ Z. ^% \5 K; S$ lEN
' P: Y L3 c' j% [)
: b4 J5 h/ x. Q K& H中只允许有一个为有效电平(如高电平) A% A+ P0 b4 p6 [( L" ^ A
,) [. A! D; u! ^ o1 k
由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速
2 S% w' j# y& m+ g度比
. H5 Z) c3 k# s) Z8 n& KOC
2 r: J: H: g; o# r& b& l门快,常用三态门作为输出缓冲器。) P) v( R" h) G2 g9 W: v) K; y
8 q Q. ]; M8 h9 q
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3 n" d+ |( W$ }. X3 z" C0 k
什么是OC、OD?集电极开路门(集电极开路OC 或漏极开路OD)
# I1 m( N5 s( L8 y2 R4 o' e# R , [3 p* Z: ^1 M0 s/ H% r* K/ O
Open-Drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路/ ~( ?' C$ r0 [1 n
(Open-Collector)
- ~) f$ X# P# Z& Z1 F输出,即TTL中的集电极开路(OC)输出。一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。
& p- p+ D$ e( @) POpen-Drain是对MOS管而言,Open-Collector是对双极型管而言,在用法上没啥区别。 6 `4 A1 K# N/ D4 U3 h. `
开漏形式的电路有以下几个特点:
, y: S! U3 J$ T) g7 }a. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。或驱动比芯片电源电压高的负载. 6 d; E9 p6 Z5 Q7 S0 Q* f4 i
b.可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为图腾输出必须接上拉电阻。接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。 6 @ D R/ x0 b- z
c. 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。例如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。) |1 ~0 y! G& t) O% I, t6 h5 o6 D
d. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的。 正常的CMOS输出级是上、下两个管子,把上面的管子去掉就是OPEN-DRAIN了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。由于漏级开路,所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。这样你就可以进行任意电平的转换了。线与功能主要用于有多个电路对同一信号进行拉低操作的场合,如果本电路不想拉低,就输出高电平,因为OPEN-DRAIN上面的管子被拿掉,高电平是靠外接的上拉电阻实现的。(而正常的CMOS输出级,如果出现一个输出为高另外一个为低时,等于电源短路。) OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。
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