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本帖最后由 killer00 于 2013-7-21 13:28 编辑 9 y0 Z! H. ` o' P! i4 a
; q8 h+ s& l$ P. G
' }0 R# m; d( J0 O++++++++++++++++++++++++++++++++++++
/ M% q8 T3 F8 o- ^: _* tTTL
( u0 D0 a9 O, j+ w2 m和
" ]/ |0 g0 ~0 B3 Q* C' x HCMOS
/ m3 m. y* b( t1 j8 \电平5 Y7 s5 K( W4 D: ~
& x( v2 z- L; Y% m
1
0 E7 [! B; H$ |& k3 ?" m. `8 w、2 b' |2 Q) ^* N$ y' m$ B) |( N
TTL% D6 P! [5 i+ d/ h$ Z
电平
( }/ E1 x& f) M() H) l2 U9 ~: |# x1 f0 i3 u
什么是
- C0 e1 B i# {# j: LTTL- H8 W9 ?" P9 [1 K Q- N
电平
2 O, G/ d; c r* ^! s)
6 l( k( B4 J" N( Y; J' q1 B：9 `3 @: i; z$ u$ Y8 ?) F2 z
% F) B6 ?4 d# F: k 1 _" J9 \0 G/ _6 g
- L3 a% Y n0 I3 a; y" p3 ?输出高电平5 L8 `; I, S5 T( \: l0 Z# |& ~
>2.4V,6 p& {9 G! q9 X& y0 ^ a
输出低电平' _7 w2 I6 {) c7 E8 v% c
<0.4V
9 o& d( Y. y: F/ [+ {。, l5 s( A# y3 f4 @6 k+ i
在室温下，' z( w$ k. l9 {: o) d5 T
一般输出高电平是 l+ W& ^$ z+ n
3.5V1 j0 g' |# v7 h
，
D5 I. j5 q; ]8 r3 n输出低电平
5 P, Z2 w' D" h! N; K1 ]是
" B! G2 x; J0 H& _$ y8 _& Z5 L/ p/ r0.2V
- `0 n. f/ V+ i' E' u。最小输入高电平和低电平：输入高电平5 F$ V3 ^1 w7 W2 B) q5 J
>=2.0V# D( a* h2 L( M3 [) L# _$ S
，输入低电平
6 l- x5 O4 A! `/ x0 Q<=0.8V
4 T' b' ]. Y/ b' O; Y，噪声容限1 w* |8 }/ t" @1 b) a
是- K/ V# F3 d3 p2 I, m% b
0.4V% G- {6 ?1 ]5 x0 l2 T6 j9 b+ C# M
。
6 }3 n4 v9 y9 X6 t0 [
2 P f) x" ~; m! C, ] $ L( o, t+ x/ D9 ^
2
8 S$ `/ `' H2 i8 d! d6 ]、
: q7 y) J! l- aCMOS) k( q; g* A7 g7 w# K8 Z$ Z% t2 s$ X
电平：& x4 I- S+ A% Y; w+ f5 w
/ r. E0 N/ t/ F- P# n' }
. W$ \7 Y' E: B3 Y' T& a, _
* C+ n0 U' X+ C P
1
. a- ~- F) N4 T, m1 N逻辑电平电压接近于电源电压，1 B' v9 g* h7 m+ Z! I, a
0
2 ~& c% M7 A% A3 l1 i& d1 M逻辑电平接近于- `9 T4 _ W) A. b8 h5 M
0V* H8 w, q$ p1 d6 U0 x
。而且具有很宽的噪声容限。& n8 Y- E+ e5 v+ r9 T0 V
0 l" h( P# ^8 ^$ @! {) T1 P$ H$ D
- p0 B& P: i" `4 ?2 V3; O$ X: ^' S% e$ V9 z7 a
、电平转换电路：) Y. F' |, h2 P g% \
- Z: \' u5 \( [5 T; P( m# `
8 L+ C& X% R; k: F) a, {# f" b 6 O' p% q, |% i. V2 z( e9 p' ~
因为6 c: M1 ~' i% Z
TTL+ m' M4 @9 j( N
和
5 R: Q) u2 p. |+ c* i5 I, ]8 H/ n1 q' {COMS8 e3 l2 w, x) |- q& }- p) r6 F
的高低电平的值不一样（5 H7 d1 U/ I5 G% s. I1 u
ttl 5v<
/ m1 s/ S/ a% }6 V* B1 }1 E9 v＝＝6 N( W, m# a4 S6 ], S/ H) n
>cmos 3.3v6 s: U, P2 O* E& |8 b4 i% {9 x
），所以互相连接5 d$ ~, \/ W+ T S$ A# U
时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。
- y+ q) ]4 Z3 \; K- N 7 [: c% E' k6 e, l
" U: a/ Z! J! ~ Y Z- E- i
4/ T# ]; N9 o2 G1 J- R4 T4 S
、
- P. e- K/ A/ q! `OC5 a. f6 A5 A. j, L# u: b, f! ~0 ?
门
) L# `& O( c* V，即集电极开路门电路，' M) ~+ D; Z$ s6 ~9 l. x
OD" h D* u/ k- e8 E2 N
门，即漏极开路门电路，必须外界上拉电阻和电源才
) Y/ v7 `# ^/ m: _* l能将开关电平作为高低电平用。7 L1 C: w4 y4 h! R7 T
否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，
% \) s0 I6 t, W% a- l所以又叫做驱' x8 m" d8 f9 X I. r$ \) F4 D* }
动门电路。+ w+ Q9 p9 K% M# r' d- z
9 J+ H8 B. r: r' Q3 P1 I3 H2 p 2 Q8 L r9 y+ B# ^( m5 _
53 a- c( ~' }' l6 ^1 V2 F
、
$ R4 z! p! F+ K& aTTL
& C6 _& m& J' Q( p9 C* x/ w. J4 e和2 [7 R5 g L) W! z9 H' a
COMS
C& q3 z+ q" H- }$ l. O$ A电路比较; N, _) N- G6 u4 r1 q% |5 _+ r& C
：1 i5 H7 f& k- m" V8 c/ {. }
# ~9 E5 ^, B% C) i9 \
# z" U9 U3 {6 n7 Y13 V% i: ?" \3 r, z- j
）6 i0 X' c' k. a* q* O
TTL7 B* D; s4 }* H( X
电路是电流控制器件，而
' N' H3 i$ E' u5 J0 f2 S+ k+ DCMOS( A4 F" m* F% ?2 n
电路是电压控制器件。, O" Q! {+ H9 d5 E
# ?2 F& C H8 h5 P8 _
a+ |8 G+ A5 {$ c2 O' M- Z, n2& ~' Q0 ?% \5 f( Z1 M1 G. D- f
）
9 ?, Y" F' ?/ QTTL+ K: w4 q3 z+ v, e; N6 u
电路的速度快，传输延迟时间短
0 s% G7 e% a- o- z' l(5-10ns)
9 u# ?* a: b3 P4 ~2 Z3 C6 u; P，但是功耗大。% Z& }/ _3 P9 l' q% C
COMS% A, j( [+ r* o5 h! e. }7 O3 R% D
电路的速度慢，
7 o2 m! y: e7 T4 Z5 f, M+ B传输延迟时间长( S; V& l% t2 q- N# a% M8 C3 J' g
(25-50ns),/ v* B3 C& L$ t* [6 _- j
但功耗低。
; c* q/ T. i- F; w3 SCOMS' ~" ~4 Q3 v- C( p
电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，( _. h, o$ H' u4 D0 p% a1 I
频率越高，芯片集越热，这是正常现象。
9 p1 A; @, P- Z' D, V2 V/ Z' a: K ( D9 ?& p& _5 z9 e' G- v' O- e
8 R4 Q0 ~0 E7 T, ~! V
5 o6 F& u4 i! J0 }% @" S: U( G3
: H! |- ]3 w/ g- ?）& D! ^5 J2 g4 n
COMS
0 y4 D. T) O N* ?8 f9 i0 ]电路的锁定效应：
7 |. T1 @: ]1 _
0 {' a0 F/ C' K; U0 R6 I
* J9 O+ H; r& o$ O" s2 R, ?# |
- @' t% l- P+ w; ~) D! ]2 o8 k) eCOMS- e7 b+ j3 m/ M" Z% K
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" E0 D2 G# T8 p- e在增大。
: W V* r' H: t+ s3 _& _( {这种效应就是锁定效应。4 S! t! o+ e' | J
当产生锁定效应时，
" @6 I% i" ~/ R0 jCOMS
o ^$ _$ `+ |) z的内部电流能达到
! z. m( p$ C8 s% q4 u. E, e% j40mA9 s; b9 l, \" |9 z5 ?' |
以上，" h+ `: u- R! U
很容易烧毁芯片。
; ^$ J6 t- F, B; V2 {, i 5 g# d+ O; s ]& ^ ?3 a* B
3 N! c, Q& e! r* q! }" y + j6 U. m# f: @, _* A
防御措施：
0 e) W) N0 [2 p( H$ r4 \ , P) ^; \) w' ]# B! o: `
1
* P# Z/ l3 V3 z）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
+ h! q& C; u, @' ~$ Z9 Y9 t2 P/ q压。9 V% I: g- z! J, L
% ]6 o V7 T' L+ ~4 c1 a
$ }6 Z2 I9 x8 ~# \* t- ~, L7 H4 g ) l D+ B, h( _7 C. A
2
) Q; H% C7 B+ q- p）芯片的电源输入端加去耦电路，防止/ A$ @5 m; B2 H7 a4 t
VDD! }2 o2 v7 G- y( `- ~
端出现瞬间的高压。
: N0 v) G8 [4 T ) j& _( X6 ^6 |, J" S3 g P
& ~/ M! Q" g5 t1 Q& V39 e: d3 u, w. p: U, `$ z- o
）在
3 A5 e& }" i" W- k: m; a! z+ OVDD/ {$ X, n) d3 ?8 ?$ o2 l
和外电源之间加限流电阻，即使有大的电流也不让它进! V# L. ?/ j S. Z V0 t4 O
去。( N3 Z: R1 Z6 r, `' m" _' x
' J$ b$ y. M) c
5 h* c" D l% T* \9 p7 q
E" R+ w) Z& p
4
1 b0 K4 h- r5 P6 r; U4 {9 x）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' u) x6 C* G: W$ b# h# T7 l
开启4 O) U7 z" j# Y Z) E
COMS
" w# A, c4 k# ~& A: Y路得电- l! Z. P2 r6 [5 y/ v6 U3 V
# j8 l3 d: D" k) Z; q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
2 P! q( B# R. o' O- |电源，再关闭
2 s k* U# d# ACOMS
8 d# Z; Q0 s) C$ f% k( q电路的电源。
, i2 T1 E+ a+ a& }6 Q" N( B 5 D/ v3 t) O. X1 V6 t$ e8 ~) A
5 u6 T9 B9 [; U5 v3 q' C( L8 F* B# ^6) J" K c" c0 I5 \
、, t0 P* @5 v) L: t0 ~2 A- w8 ]$ ?7 D
COMS
1 e' \* i( S' |* V电路的使用注意事项
2 Y' y5 y m: M& i0 x
% v" K( R0 C, F! X* J: j& J, }: I3 _ . t! n- P3 \0 W1 E
2 C, V" Y3 g- a1 X/ U& c1 Z o# h1
7 v8 d( E4 O2 s3 v4 u- D( g) \）
1 V- N" A/ T; Q) t& m+ c. P% v' \COMS. I* X7 p2 n+ c* ?. a' J
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
3 r9 ]2 z3 Y/ g$ Q! H4 g2 j以，
; ]$ A. h' A4 A. @& i- |! u& p不用的管脚不要悬空" B7 o* {* e! ], ^( P i" P9 Z3 a
，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。
2 b, u& z2 t3 C4 H 5 F5 x" b- u1 q/ k0 P% L7 _3 H0 E
: X6 z8 B8 s" Y/ H6 s/ m / F7 J7 f- F9 {. `9 H
2: [1 {/ h; Z. G# |1 k" f
）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
' M4 |/ y" h A5 p% w3 K电流限制在
& g1 H4 o+ B2 r" S" v" `- S0 m% j$ I1mA9 |" Q7 j0 i9 S
之内。
! C9 r2 J5 K6 q7 @+ l# t
( q9 Q0 ^. a% o+ _& O
7 W7 D: ?/ U9 R3' @' P& Q. J% y" Z( |' `
）当接长信号传输线时，在1 ]( {. c& i# G" _1 ]% O+ w
COMS
, h% `3 D. X' E电路端接匹配电阻。; V) B' @& p4 q6 e" q: Q9 l
6 M( M# v; C' C+ ^3 \# ?* D 9 ?2 q$ k# ?! m& S
45 W! n0 e. m+ W4 o0 b7 M
）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
* }8 s* n9 B$ S* |R=V0/1mA.V04 c- V& k( {! _6 z4 ^5 R
是外界电容上的电压。
{9 d' \# J1 U) }% K & Z# p1 `1 y; r( k/ L$ y
" I6 p8 \- o0 v- l t! ^ 9 \0 r6 t4 q; ^1 o
5+ C; G$ C5 X# m" S
）8 @' ^4 E; ?: Y( r% {
COMS
( S" Q4 ]# y2 R3 x# v- p的输入电流超过
4 A7 @% I( x" p k. d* {3 P2 \1mA1 [. R4 s5 v2 K. O3 W
，就有可能烧坏
% K) [1 g5 A5 O7 @# I. p; P ?' ]COMS
# t1 W. w2 Y# h3 O- h8 |。9 ~8 w4 b: o, X* O1 O0 a
3 m% C0 I& N/ }! l% A( N+ }, z5 p
) G' L7 f4 t! s7 ?' r- n8 r( M: _7
8 X, q* o& ^9 ]4 l0 ]! _、9 a8 r5 U$ [/ f( q3 S; F+ p$ D' s \
TTL
. X8 r% h) t, P4 @* \. C门电路中输入端负载特性（输入端带电阻特殊情况的处理）：* G& s9 c: O4 _9 m! ~' O
9 `, V: u! f+ x/ b& J
. ~5 ^; O K4 J- f& T% M5 D, {9 w
" y1 |, g. p5 P
1 Z5 F v1 r* \) y# n
）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。# B2 H6 }) X8 |! E7 E2 q; F
" y& r* i* z E- t8 V7 K7 q& N3 y
8 g) c$ x; u9 W5 H, @' l ' \& n5 d8 a& L( Z, ?& f5 f
27 d7 S3 k) m1 ^& C) z/ ]; i
）在门电路输入端串联* v0 E4 c% x3 {- [' z( `. j2 v
10K
. s; {$ i6 _$ E8 s/ |7 {. }电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低
% V. h9 l& |+ \" p) r9 s; H电平。
X1 R4 h) a, I% F0 U因为由, b1 D. ?0 L: x1 Z, y
TTL
3 r/ O& m# _; F6 O% U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2 E* ?% S/ m) T( Q: D7 `
910
F8 b$ w: g1 z- E8 \7 ]欧# i5 L" j& r* K: Y; I7 A+ X: v
6 }- B5 A$ W1 A% J1 Q时，
5 `3 [! C# s/ F7 M. ?! g它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来，
* T$ `4 U+ L* z" y8 X' v$ p串联电阻再大的话输入端就一直呈现高# f0 W. r7 [" {
电平。这个一定要注意
0 e% w7 u1 w5 O) o8 Z& R4 L。$ R) \, R$ x8 L/ w
COMS
) t" t) S3 f' q) k0 v) S* Z4 k门电路就不用考虑这些了。. _+ u* c; y y- B- {5 Z6 [: q4 M
+ c4 @% s4 k3 a: y) L4 r8 V& } ( ^3 j, C) f& o% s6 V L- g
81 I7 b& U' k; K1 O' R$ u0 n# _7 b
、
9 `. C4 `: @$ ~. ?TTL
8 l% `# j4 ?: T I电路有集电极开路2 k4 _) f+ K U- N. J, @
OC; _' S3 O# A" A ^- y
门，& E2 K% x& K0 I X ], n
MOS* s# ^8 U: U& O! w( o z% E1 M
管也有和集电极对应的漏极开路的! o' m% |! k) c- Y
OD' k, Z. } O- J8 f: C1 j
门，它的输( ^2 z% d8 d2 C- G
出就叫做开漏输出
& v/ B$ [) f5 K' U。
; Y) W" A) T! r6 W3 ^! }7 {" sOC" r6 k( \6 _" `9 @
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
' O; i$ t* N" m) M3 K是因为当三极管截止的时候，它的基极电流约等于
" d2 r7 s, }% ^& v8 j0 O: ^, R9 C) @0& k# X1 ` `7 W
，但是并不是真正的为
8 B2 R$ ~8 F% c( L1 ?: X0
* j N/ }& Z F3 c，经过三极管
! g+ O( l# Q# @7 n的集电极的电流也就不是真正的$ n# B% @ l2 Y3 Y+ w# a& n
7 c" D E2 F' Y/ Y; g07 P2 i- V' p6 a7 \7 ^% o, {: E7 z( \: j
，而是约4 P- \# ~# Q8 j
0
i: @! z; w* r) C3 K$ S+ k。而这个就是漏电流。. ~6 R+ h1 I4 F0 U0 m0 N
/ p9 E" x Q# u3 k3 f0 `
1 T2 a. M6 O8 e$ [: A
开漏输出：
/ s- _- U9 X3 g% }; `# t. C. Y5 G5 gOC
- z; i+ E- Y0 j门的输出就是开漏输出；( c4 w& M2 V1 Q* Y% ]8 _& X8 \+ j
OD
8 R9 S k# I: ]) a. K门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大
% M- v7 d4 o, p% S的电流，
2 J7 z6 d4 L4 ~但是不能向外输出的电流。6 c; Q. ?$ V5 D8 s" s
所以，
* J! f# U# P! V4 O$ q" z' j为了能输入和输出电流，# p" U# d6 E' h$ M
它使用的时候要跟电源
5 Y5 v2 J E$ ]6 n) E和上拉电阻一齐用。6 B G0 y( f7 |, A
OD1 b. Y3 C7 w# @6 R
门一般作为输出缓冲
N% V# C X( z; c- l' } o+ p/1 m' {* D- }2 g; W* }5 M7 T
驱动器、9 B$ b+ i) t/ l( a
电平转换器以及满足吸收大负载电流1 |. s; v% R$ q) U& G/ u5 A
的需要。& ]7 e+ F- L T7 y, ^. E
. c7 r0 z% H' M. Q; D* n
' N' ^0 L) G4 N L. \9
h: a* ?) z6 n/ ?、什么叫做图腾柱，它与开漏电路有什么区别？$ ?! M$ d4 y1 W/ F
D+ ~+ H+ ]8 r$ w8 A
, r& \+ U3 x! V9 d
( \7 q$ f) y. y3 }2 ^% J" PTTL- w& T! h* W* `; f
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
% e0 c. e h! u# L2 X4 h' @! tOC
! ?9 Q" B- \6 A% P3 [1 x门。因
8 r" h5 ?+ H( \为, k7 W% m+ p' Z) }
TTL0 Z/ }6 a: G# y" ]9 y8 i
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
6 V& O- A6 J4 b9 Y腾式输出，高电平( K. d9 x) r' c" H% e. T3 O; d
400UA% T) ]4 R& U! q$ I8 P
，低电平
8 E7 e4 {7 `' g2 {0 |1 n- W* T8MA
/ L! \5 Z9 ^+ ]( M; V 5 w5 I- \8 ]8 H0 C" L2 T% K, q7 ^
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
3 s) v C6 e M( C. h5 n
/ V1 s& Q$ ` o; D$ W4 W $ R0 w1 b, q* Y2 U' a o4 V6 q
CMOS 6 q7 b. E3 |: _" z( G
器件不用的输入端必须连到高电平或低电平
; H% h6 D1 e6 y- h,
& P) B0 k: Y c这是因为/ x% m& u( T8 r$ m5 [/ r
8 `/ M4 R1 Q2 T _, ?
CMOS
5 k8 i5 X. X t# [' D. s4 m3 @" a是高输入阻抗器& |! f! n8 n, a
件
8 Q9 K; J* \& Z4 O9 r,
2 j0 p a0 K: F* M Y/ |理想状态是没有输入电流的
$ F5 `2 d' d# f/ d+ C9 L. , {3 f6 D) p' [2 D1 C/ {) e
如果不用的输入引脚悬空" }7 \3 [5 A( o' J
, 1 H$ o1 G8 x2 K
很容易感应到干扰信号
, y- E m! d5 \, & |, f9 b8 y5 l5 m, l3 H
影响
" Z5 B6 C; N/ \$ q芯片的逻辑运行! }; X1 W2 x4 \. S+ G
,
* f d. w( C+ G; H# U4 a V0 I4 n甚至静电积累永久性的击穿这个输入端" l9 d; @: ^( L8 U0 ^
, ; }' B( y2 K2 Z. k3 o' s" I- p
造成芯片失效! B v8 x- x! I f4 k
.
' I& o+ ~( `. q s5 P( S5 d: r - p$ D# s" ?2 j7 X" {
另外) q. ]5 m- F7 c
,
8 d. W# s" P H1 ~, E/ R只有
) A" ]6 ^% B! |' H
: q! J- k6 x4 Y" F+ t0 f6 N8 g% H! R4000
" J/ v/ t! x/ ~# t0 l. Q2 C5 Y0 u系列的8 [8 y5 p8 p1 e2 q4 T% k. e& z
- A& ?5 ?9 y3 `& w
CMOS
: X5 U- Z* w/ b器件可以工作在
4 n' u) {0 p2 G8 ]6 | J! m15
( G3 q4 ?4 J- }+ ]) p3 B P伏电源下
+ h5 c Z9 |! K f, 74HC, 74HCT 0 m N! A' G" c# [3 b. K2 d
等都只能 2 L4 I, ^7 B0 x
工作在4 z) Q9 w& n7 b0 n7 ]% H+ A
4 ^% D5 C' y% [& |' L# ~! N
5& y: f& @% k, @" Y, u
伏电源下% h. x: D! s+ _# ?" a
,
7 h/ M6 U7 h* Q R) S/ z! O- C现在已经有工作在/ N5 c# y8 j3 G) _" v& I- ]
, r1 e+ F8 ?; R& w7 `5 ]
3* ?' n4 z1 u5 x7 _& H
伏和
; e, y: Q$ c9 p- E 2.5
% \: d+ P" f+ L& ?. q$ N, A! O伏电源下的 O! v& y7 r8 Y
CMOS
6 @2 v, L( }6 J/ o- P, W逻辑电路芯片了
0 H% |: ^& b# S% m o9 _; q M.
& z% z s' d/ ^9 O0 A/ _ 6 ~# o& f* h: \1 c, q( J0 K1 K( V
CMOS
* o! a% o6 S' |" o) @& {电平和+ c6 j. Z i& X, E
TTL
# J! s" ]6 P8 w: C! g7 r0 q1 \电平/ O7 ?" T) X8 X% |7 {# r
:
! d$ b* c# ^* M; Y+ U$ ] - P% i: h: v s6 K6 r
0 c/ O, ?9 [4 Q/ ?1 H1 u9 u
CMOS
2 w. D a. o! h( y1 P逻辑电平范围比较大，范围在' R% J2 G& A; X, x. u9 i
3
; @$ r* s4 P7 p0 e' i8 r2 L1 z; O～# E0 a" j; D! h- S* s
15V6 \( R% K# ?( P" r
，比如
2 F* \" f% w, c' r4000; E$ c3 y @% u0 ^2 U: m |
系列当& o" _. V$ Y2 \& G/ }7 h
5V4 L i |, S$ ~! v; t9 @' i
供电时，输出在! i3 B8 o: Y( C. |
4.6% j; p Q! H! Z
以上为高电平，
, s: W2 v4 l9 m( J输出在
2 a/ B i' d: n- _0.05V Y$ K3 \" l/ W. L7 ~8 c8 A
以下为低电平。9 U% o: j& i5 ~
输入在- G5 f8 @ s- B* a l
3.5V
! I. v, }+ n$ Y# }/ }3 d6 f( V以上为高电平，
d5 x a8 `, N) A. B输入在2 g- Z g {8 X- i% z) L; `
1.5V
8 |. g0 w8 _* X以下
1 |* ?; F$ e, R3 ?; f为低电平。0 f0 X, p0 z/ W7 y3 T7 [8 A2 H0 j
8 j- K+ ?/ }3 B/ X- }) K0 \& j T $ F8 _; b6 F5 o! `: o" u, H, ]$ \. n
而对于4 E- H& p1 _0 r: s
TTL
% v6 }8 f1 q; O# S芯片，供电范围在
8 Y/ {0 `7 L, b: h1 f: Y0
/ e* B+ w4 `% S" B, o～2 _4 d6 Z( m5 F4 ?% o! g" K
5V
! M" C' _ H7 x$ o% S，常见都是" B8 M* P, v9 F
5V0 T- H+ L$ v7 @% i9 J3 x2 p
，如
3 Z+ l! [/ K# h4 T7 C742 c1 b- u" @1 r- J! v
系列1 Q9 O5 Q1 l1 j; W/ t/ o, k& m8 E
5V
! e# k- Y7 x, L! ^- [# y供电，输出在& {$ p" ~: y& ~, v
2.7V
$ P) E/ [; W5 `' _9 _0 l% T2 Z$ E以上为高电平，
7 p- F0 A5 l9 \" n输出在6 e: i+ W" |( u9 p/ M! s9 T
; i2 ] a- @. x; y+ }0.5V H! E2 h7 Z+ k# A7 w
以下为低电平，
7 h' ?# V9 y1 t/ `输入在
' Q" R/ l! S! W3 @2V
! u1 S3 f: r9 J O; p$ n以上为高电平，
# ~% I7 z& B1 m$ Q8 D3 W" B在6 P* Y% g0 ~$ s* k
0.8V
9 `$ m5 K" ]9 r; ~0 t' ]/ Y9 X以下为低电
3 I. ?+ d7 C" h# G, c6 p0 \7 K平。因此，# r2 v& N0 z1 @6 M( z
CMOS
0 S+ d8 U! N5 ^6 f电路与: ?2 \0 C% |! n+ b
$ I5 A; ^+ J( t0 H- h, x+ k+ L. p
TTL
" V; H F) T: P I) r, ^电路就有一个电平转换的问题，使两者电平域值能匹配。+ |% L' t8 z! m2 S7 o+ n( J
/ g: r+ ]. C+ M# U1 |/ w
有关逻辑电平的一些概念1 p( x8 D M( H1 |- {; O
) {5 f% a+ \* v3 n$ h3 n' I
：$ E! i ?% E6 s
& B- f; h4 ~/ q ~& k' O
要了解逻辑电平的内容，首先要知道以下几个概念的含义：! V& c- L( F% `% i
' ~9 ?0 \) {$ q3 D1 q4 g
1.4 f3 \; I, c5 U4 Q
" ^: I: G6 \% k, E0 r9 ~: o输入高电平（/ A( W+ h5 U A. a! c0 G
Vih: m! a1 \' D5 T1 v4 A
）：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
1 {; v" v B' D& v$ m5 S/ R) r: G入电平高于
$ x1 S; v% y4 mVih- _0 ?3 x* L# D q' R$ Q0 L" B
时，则认为输入电平为高电平。
% a e* }) E V* d & i" S* y5 S7 k
# m. s. X2 k, Q2./ G/ C4 T2 J% D# W
$ P. n' T6 R) v K' D
输入低电平（ m/ m' ?7 ~% R* I
Vil
4 E: V+ t# F- k）：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
+ G0 l5 }, L; f入电平低于0 F! ]5 J8 Y3 f5 r; M: F1 s
Vil
( Y4 k/ [6 E5 j7 v$ ^8 f7 n时，则认为输入电平为低电平。
* M( z5 Z3 O# r1 G# U7 _
1 f: g/ a- F% T; U# {* A( h & S0 a; v, ~" m7 B8 K7 g; n. g
3.
! r; ]% L% F) c' U5 D7 j9 q- F* i+ m
7 h; t8 [% B% C2 |; p输出高电平（& A7 ]4 F! T8 B1 B# ~( y0 C; h
Voh
/ w& A4 S- E- t1 s% J）：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 + N( e7 {; s3 S" b
的输出为高电平时的电平值都必须大于此2 @7 o4 H. b' t. o4 Z* v) z
Voh- ~1 D2 b9 ~4 w
。3 T9 j* |4 N! Z3 c. |3 ^2 D
" I! u; B* ^* T/ H9 t/ T& T
4.
( J7 [% i5 V% x, P
# F* m. }7 \' ~ R3 R. o- T. _7 v输出低电平（
$ p1 X* M. u& m8 ]; z% }Vol C& j# L+ Z$ v7 |
）：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
% J, e/ d$ i- z! S$ j& Z/ v输出为低电平时的电平值都必须小于此) D& G8 ]( W6 R1 i& J ~# T
Vol
. P% s6 c3 x! E8 P) `。
2 N& G7 Q& N$ Y1 C/ t9 u6 `' B / w+ r$ l* ?; v" Z7 T# T
; }1 C2 i3 K- y7 ^0 V6 N1 Y4 K9 @5 [: m5. G6 N( G/ W4 h( [/ X
& _! G: B2 a9 D/ y阀值电平: H! s/ y, w; ]! @- }7 z
(Vt)
6 G" ^ v+ }. E; S4 K/ _：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
# y5 C$ s4 `( N% {0 c时的电平。它是一个界于 a# y# R$ o. h* Y) |8 g
Vil
( D1 z4 S% Y2 }% {- o6 [) \、% h. y" Z3 t; K4 _) n: M( h: L* [ s
Vih2 x$ s8 A# M/ y: _ r6 C! D* E
之间的电压值，对于
+ F1 _3 N, d: j) I6 `& _CMOS& y9 o1 x F3 Z1 a4 h
电路的阈值电平，基' s$ m& b8 E& ^ o! J* W/ Y/ U
本上是二分之一的电源电压值，但要保证稳定的输
W8 v0 R# ?9 ?8 ? ) a, I! d6 A: \
出，则必须要求输入高电平' z3 ~* C% O7 u4 C
> 5 B( B+ ^5 q; _5 }+ ~1 \
Vih" x4 w/ i/ ?4 u+ B6 g% s
，输入低电平
0 ]; f5 m) A8 a z* Q<Vil
; M' H8 x6 j& j& `# C0 O6 z，而如果输入电平在阈值上下，也就是8 D3 Y% b& A% Z0 h9 L6 r
Vil
7 |5 w# V1 G3 c4 E5 ]～# g" @) r) q% c, E
Vih
' ~+ E* g" [4 l; M2 W8 k$ E( _这个区域，电6 p) ?. l; [9 ~# J+ l& E
路的输出会处于不稳定状态。( S1 R0 j. t( ~5 |0 Y
. o' L, D$ h' `$ D1 ~
% q! f4 P0 y$ Z) O- i对于一般的逻辑电平，以上参数的关系如下：
* l5 z4 d! W9 r5 o
* q* g' r5 p8 G. j" v: D" _ ) Y" Y5 L: G6 S
Voh > Vih > Vt > Vil > Vol + C3 x, O( L3 a3 a% L) l
: @2 X; N4 q ^6.( V: Q0 w5 B" d
! ? Z$ L, B0 t. z* OIoh
5 c2 W( q, Z M5 M. `：逻辑门输出为高电平时的负载电流（为拉电流）。2 j, q$ V5 w, H) S, v f* r
. W5 O& e4 e7 s3 h4 D
0 _; {: I& x7 U* b% q3 Q3 }7.
0 j& x/ p! b, k+ D5 E : w+ B" R4 e2 U3 D
Iol
. M2 P# L6 X) \( |* T- ?：逻辑门输出为低电平时的负载电流（为灌电流）。6 b4 l) [2 i, Q9 F+ a- R( n2 b
3 H- p f1 c' L
$ x6 s) o3 T* d8.4 n4 Y4 I7 ?9 H- \
9 m0 n( X6 t9 e' V
Iih# j4 r3 z7 H4 b! h9 [: w: k
：逻辑门输入为高电平时的电流（为灌电流）。6 R1 Q0 J5 G$ r" x4 ^/ n
3 b6 r! Y& [9 Y5 y1 a6 H% @ \ 8 ^; E, ~4 F! s! ?" b
9.1 j! ^$ t' K( z# F6 @* C
0 d O3 Q+ F% ^ C$ Z" u, p3 M
Iil
# g4 n5 D6 [( x! b/ {：逻辑门输入为低电平时的电流（为拉电流）。
# M5 W& l4 @( a/ p9 R A * {/ D0 I& l1 X
1 S' [5 {' N7 i- j+ L
门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端，这种形式的门称为
G. h! w/ J; ~; o开路门。开路的0 L4 f6 H; H+ c& ]# i; t# o/ W
TTL
; C+ _7 M& K0 l- z、
9 m8 H( R0 Y2 B% wCMOS
$ x& L- d* X& ^( {% V2 m、) W) f' _. Y) w! y
ECL! l8 _! R9 V1 w5 Y7 [3 [
门分别称为集电极开路（
: Q* f5 C0 v$ W( v) \: t2 LOC8 w7 [6 k( k1 M" N) i0 t r
）、漏极开路（3 e4 B+ }- g' f1 r' G2 O
OD
4 V: Y$ O6 W$ \; a# n; @）、发' h3 y+ t. m: F+ q6 \: {# p6 S
射极开路（6 S- K# w: ]8 v( X1 a
OE0 k$ a+ X- K( v/ M/ ~3 {
），使用时应审查是否接上拉电阻（1 F( A9 |* ], d" Z* f1 W- |
OC0 T" a* E* ?- r+ d: p$ d
、0 c$ t/ f$ ?6 F: w0 b7 l" P5 j# ?
OD
* s- v1 A: T' h- I! H6 J' }门）或下拉电阻（
% R" h8 { v9 oOE% y! A/ a5 q# F7 r8 v
门），以. W* w2 W. l; }* `9 j
及电阻阻值是否合适。对于集电极开路（
) Y6 ~$ b3 G" R3 v7 sOC
5 m' b4 A9 ]: `( P$ ?/ L）门，其上拉电阻阻值
. w8 B+ U, d5 E+ t, ]RL! [9 g q t( h' I' r. {; x5 l: C
应满足下面条件：
9 \7 B0 N+ [% t3 W
. {. \) h o' O4 Q2 [5 ? _' r' e- Z& ^8 ?
（
2 f8 e/ V. u5 X& d! g( P+ M1 J/ a19 `# N f b& u0 E2 e) I4 I
）：
0 i1 O; e- m2 iRL < 6 E2 R# |9 u% v8 S+ n. m- G
（
7 x- k2 ]4 u5 r8 S; oVCC8 a$ F4 x* L. Z- l
－" J$ N8 h5 Z1 z
Voh
l5 Y/ Q/ S/ B) Q9 \）
) }$ H* ^9 A5 x5 N/4 L# u1 `" c; l1 R: y: }
（7 U2 n( N* |8 g& k
n*Ioh4 Z& i9 N2 m7 M. T& H
＋* c0 I4 F: X' _( V& ~+ Z {: M
m*Iih! {2 B( L b, L5 U. i P) f
）4 _1 _6 y* l0 y8 P J
5 g7 [7 f) F8 I$ L3 z7 u$ O9 c % J. @$ C" }: u1 Y4 c. Q4 {
（
4 H8 B& I; ~( d6 Y2- u' q: H8 r3 q" c
）：/ a+ P" q. L6 t% B6 i9 h
RL > 2 W8 I1 f* P8 ~2 `
（
1 C7 e9 s! s! Z- Z7 PVCC
2 y6 f4 \1 ^5 ?－
9 V# H, b- X- }: OVol
+ A. U) K9 v Y9 z; `）/ }! l$ O/ S/ m6 N: g, t
/
- O$ P8 ?7 c; L u* K u2 ~' L& c+ a（) L6 A: \; C; O0 n5 Y, }# M; q
Iol
0 v# l5 P; [! p. q) M' @" O＋
5 W' v# y/ V* ym*Iil# n* m0 q! L4 s. a
）
" l1 V% V+ C/ ^0 H' ]
5 o7 \0 x4 ?: A/ Y$ F" p! a : D: l$ W& S+ j/ r
其中
; \* z. A% A" L8 \' @n
0 W# }2 J( u5 o6 S& {& X/ y0 d：线与的开路门数；
+ [7 h1 W+ M4 F! ?m
$ U: q7 ~( C: A3 }, G：被驱动的输入端数。, j; X/ W( S: S, x- S1 O3 q* T3 h
2 y$ g+ v( n3 H/ s E' a
5 ^8 _/ D( o }7 \$ W10; H* n5 k9 F# y9 `
：常用的逻辑电平3 C$ n5 J* M) V& F* _$ s) t$ ?' r
' q w, ]! I! V3 c
. M+ L8 `2 N" J7 o- ]( n, N# U
5 e' D1 [4 r' e0 w' I; N+ a逻辑电平：有
; T7 C5 Z0 J# QTTL* G, N# H& m: k0 g. k
、
6 F- o6 ~6 R0 N4 b, a* uCMOS3 N/ p" d8 o6 I6 M1 y
、. r8 ?$ Y" Q* ]4 _( N' \8 l1 ^
LVTTL( s2 I* K) h& A. {: v \
、, c8 x; V8 r4 J! b
ECL
$ v( A* T% l1 h1 {! c |、
$ K) U7 f. K) m& pPECL
9 E& I! A. }$ ]' Q. s、
2 ]6 y( H; A8 r8 a* j) Y/ ~ jGTL3 a9 F! w' U& t* b
；7 V0 v. [8 c/ b: }/ [
RS232( D! e% {* t. b+ i. o
、) v3 S# C7 F+ X( ^+ \ F3 ? z
RS422
, E7 M/ ]( L6 M0 h: a: C、5 B+ u0 @+ r! `$ J0 b- Z
LVDS
) Q+ b; R j* e- H% G( F% O等。. \. @' u5 V# U- g p: R
1 G6 I) s t0 w" m! m. f8 R
8 o( e6 [! {1 a& w1 T' F# F* R
l0 W) k8 k7 t
其中
$ @; ]: x7 j( U% QTTL6 L0 M$ l1 @% ]. W4 D) C
和
9 z! g O# s) E O- `CMOS( ~3 g" ~6 C7 E3 Z2 N) Z1 d7 F, _
的逻辑电平按典型电压可分为四类：6 a8 ]( @+ O. ^+ J/ D, t
5V
0 ]5 w V& r! i% [$ i! w. w2 k+ V3 y系列（
* P# p3 d7 g' o6 \( E: b W2 {5V TTL* d/ O* u" C& N6 }$ q8 Z
和# [( v2 V# m5 N# p+ [2 L
5V 8 e1 K4 k* G, }7 r
CMOS
8 E# Z( o6 r) g$ H）、: d) \# p7 p b2 Q C: M: I- O
3.3V
! B$ s4 v$ G6 l" l" k$ U系列，
: p% w' k, a4 a. O2.5V
- B" `9 K5 {/ u% ~系列和
' Y C% C9 R* {! M1.8V+ D; [+ F/ g, y# s3 s
系列。
7 t: [& ~0 {) T7 }( P
2 a4 k1 b; |7 X+ F" {! V. i
, N. k& y: w) F3 ]! G4 ~ ; \4 n. l* s& z m5 t O
5V TTL$ T" D- r% c5 m! H, P" L6 ]4 ~
和: ]1 | h% n- R$ m' E9 x
5V CMOS
% N' R# [. f& [0 S! T& j0 k逻辑电平是通用的逻辑电平。
' D. P$ G4 y5 a. L/ s* H
/ o1 C8 h1 L7 W6 w
& ~5 M9 S) C# p- Z# h/ V$ B! U6 K3 e& N" }6 x" _: M3 q
& o( c; S! v& T/ ^3.3V1 l) Q# q5 F$ S: j& L7 I$ p
及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平，常用的为- f3 b1 e0 V4 V% b; U: p) U
LVTTL% B5 |2 Q5 \7 R5 V* G' H9 R$ N
电平。
/ l; ~5 _0 m9 V+ w 5 r! \* H9 g3 a
+ ~& @/ F* N) I( S # D% B1 u! _4 p$ I6 P! F; t; X
低电压的逻辑电平还有+ Y% W; U# m6 W
2.5V
2 ~( A' { r3 \* {7 Z& N和
8 S- V: Z! c& f4 K6 W$ a1.8V# T$ d+ R, b3 d H N
两种。
" D* r9 C( m% ~6 J( Z
" `3 u9 Q$ k$ H* v
1 P8 g( O( H5 G. x / ]' h8 V! \' E7 X: D' g- A
ECL/PECL! M: X+ n5 S' |8 u$ F
和& n* ^1 ?) d4 x+ \8 o" A
LVDS' y/ g8 [" g; e; L! O) C l$ K, x' x
是差分输入输出。+ k( F' e; v# v5 Z! I" t1 U. i
7 n# \+ V9 y: Z- V5 h: E% V
+ `0 P# W$ g5 J# S4 F$ B
6 _2 R0 Q2 y1 ?RS-422/485" L/ G! b% r: y0 w: g5 ]
和3 U- D* J6 E/ b1 y0 d
RS-232
/ Z5 G! S0 L5 @; e0 B是串口的接口标准，( I$ c! L, y0 ?
RS-422/485; X9 y& a. x% d/ L! D$ \- ]
是差分输入输出，* y4 O E. r4 ]- z, y4 W w
RS-232
% w4 h+ T: n( W+ b/ B' M7 W Y1 P是单端输入输出。
& U7 H9 T& N1 b4 I( @ 2 B, i# {5 z; b
$ ?+ F: O4 B7 }9 A( H++++++++++++++++++++++++++++
( Q/ t( R1 I0 Z u! X+ l7 V
: G2 S6 I3 D; EOC" p$ p6 @) R2 t+ g
门，又称集电极开路（漏极开路）与非门门电路，
0 v( Y G1 F/ [. o6 hOpen Collector
+ A) L( \5 K/ [- z（
( H( J/ y# [( G" b7 n% jOpen Drain% O2 A( O, U% _5 {, O# q+ c! G; b
）。; G6 Q( J- a: j
% H6 U. {3 u* u( _# w- ?
为什么引入8 A! [$ u4 y8 b+ ?1 K
OC
! l( q z" T( O {, v3 c* q门？
) L& v8 ^) E' I/ b' D; H% V , v: F H+ e& _4 P* c8 u
5 v" K; u- V5 s+ y8 ~+ ?2 {3 Y3 ?
实际使用中
& T% n3 h( s, z0 t( `) R h* K,
& W' b: L, B1 _% e- G. J/ B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，' [7 v$ D" W6 i9 A1 t; v
将这些与
2 y5 g9 ?2 M4 T) ?( P l0 V- V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
4 P0 R: O4 L6 p2 Z D+ i: Q }8 j--OC
8 R6 a( j `! o门来实现; j. b5 ~2 p" ]. Z
“3 f, |% B, ?6 A9 b- U" z
线与逻辑2 _3 P2 W$ w9 r3 z; I
”
' S: k9 M X2 r' J。
! A* n2 u9 L% Z/ r6 R
3 t- e3 M. R- x1 K5 b% KOC- o% ~/ d$ t+ Z w2 a C9 X Y
门主要用于# e% w- c! y* X I- ~
3/ `% `. ^8 z j" R- \1 e
个方面：$ I% ^6 G& H9 d! [4 F
+ h" H. u& j# y ]; L1.
4 A! v3 M+ G1 Y) u+ x/ @
8 D4 m7 c0 `5 Y! R: g9 J实现与或非逻辑，用做电平转换，用做驱动器。由于$ b+ E0 T, {7 Q+ e; {
OC# [3 O6 S# |8 H+ ?( J3 X
门电路的输出管的集电极 0 {9 n5 d; U: _6 r' i' v
悬空，使用时需外接一个上拉电阻9 x+ ]6 I6 V, a
Rp
- `. {% Y( F8 v$ }5 W5 ~到电源) H& j4 C9 X& O. J7 Y: S( E/ U
VCC5 }4 k: v. z' I9 G) ]. \* B! [2 C
。7 t9 d, n$ ~5 E
OC
* w3 }2 C0 W2 J- ^( I6 E" k6 M% s门使用上拉电阻以输出高电
3 C( J& a7 T- D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
+ i8 ?: K" |" e1 w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。" j2 B2 f' n: _! ]) d: I' q3 I
% x+ @4 x/ M# P+ \
5 D/ ?8 {: }) N5 B2.
B* }6 g. X q R+ {3 \4 U
5 R2 e* E- y$ f2 O! J2 N _8 C1 Q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9 e1 q; O2 S M& H) u5 v
“AND”
4 L$ S1 a# B" N" o# T+ L/ Q5 K的逻辑功能。 9 {0 `/ b7 W) P$ g) U
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 [( T1 o6 e/ ^) |% sTTL+ s& k+ `/ ]2 W9 U* s# E! O4 q" |
门输出端
+ h) E# C3 [4 p _8 x并不能直接并接使用，
+ C) O/ Q) T) d4 M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
0 y* w: z, c) {6 O0 C（灌9 l6 {; x& R2 w
电流），而烧坏器件。在硬件上，可用7 F4 [2 k! `# Y
OC
1 g% l: @( I3 ?0 t门或三态门（
d$ \! P6 \) {7 f+ w" WST
& e: K v& C2 b门）来实现。9 s) w: p1 c8 s8 `2 d
1 |- H9 L& w! ]1 w
用+ X2 ]6 _$ |. V6 }
OC
8 ^% D4 M' y: Z- g5 R/ x* ?5 z) v门 D4 k* {$ z( E7 D
实现线与，应同时在输出端口应加一个上拉电阻。
, s7 M$ P$ T! T) Q . Y- p" E1 f0 b M2 v' L) K" V
) Z2 R, B a; d3 L4 g! m
3.
8 l9 x2 i8 B+ L& }
) H1 d. P, H8 t* i2 B. _三态门（
" c/ }3 W% D o9 e3 |- l9 oST9 J) x/ W( q( U2 w. [
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 $ y9 T3 t. m! ]/ |, w* J+ x a
占用数据总线，7 i J- N# q! M; r+ O8 _! T
这些门的使能信号
/ P. _+ f$ ?) H5 H: M( {# \（9 C, s1 j Z7 M# F0 y" h
EN
, g8 L0 J6 R! \, F# R）$ Y9 u6 z* h8 M$ }7 ^
中只允许有一个为有效电平（如高电平）& a/ U% F2 X0 n( _
，* J' Z( X* T; K. X4 [
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
% ?5 M8 k) ~; j H度比: Q7 R$ @( H: {$ x
OC
, e( w, k9 r' p0 `+ b' u- ]4 f" V门快，常用三态门作为输出缓冲器。
7 P) D$ @& E4 E. i- N 2 q6 m6 c" {; z2 x. N
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++ . p% i t8 H) k {+ m3 n5 c
什么是OC、OD？集电极开路门(集电极开路OC 或漏极开路OD) 0 \% ^8 Z- V3 g7 r2 r. Y
% T5 @' t( F& \( k) QOpen-Drain是漏极开路输出的意思，相当于集电极开路
' v& s) I+ E) X2 u2 e(Open-Collector)+ D5 b+ v# o; @% Y! P# k5 [0 C
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。
1 S: p/ R, s! K3 ^1 ?9 ], h) w" fOpen-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。 ( ^0 c0 h' c/ p
开漏形式的电路有以下几个特点： " H# d* m9 G' o m
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.
' Z* z& H/ v0 b: a9 cb.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。 * o# X4 k/ ?7 Q! H
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。
8 c$ e" ?% V* ~# D q) e" z 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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发表于 2013-7-21 13:22
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