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本帖最后由 killer00 于 2013-7-21 13:28 编辑 0 ^" P1 l/ m- x G% b
- s: B- F8 U+ O: D, M# z
( F5 ^" Z8 L; U7 y, B/ u8 [- P& t; X++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ?$ R2 O8 h! y) W" T3 G
TTL
( W2 k9 G" a3 ^+ d2 C和
; O3 F' J! y2 V9 o6 R f( tCMOS
/ F$ f2 u- M, y7 j电平
6 s( o2 z, ?+ ?5 u
# i& B4 [- h5 Z+ l" Q0 X1( n6 o- n- s7 n3 @2 u" @; A* l6 N
、
6 b5 o5 L% I; N( e$ bTTL
: ~; V8 E; F, ^8 g电平- o) ]9 B2 O ?9 [
(
9 L- C( Z" f7 t+ e# y @0 n- @什么是/ J. v* {# p+ X. _( `# y) t
TTL( V* V9 y- x' Y
电平' U5 k' }9 O' k
)$ i! s: M6 O4 }3 U X3 ?) m2 k& ?1 o+ Q2 }
：& W& a7 T9 r' X! A
9 R, s' h C6 X- @- b: {2 m: ?
8 t3 x. ]+ z( L1 M: P& }
9 ` X) L* X8 u' ~% u输出高电平# K' B0 Q0 g% ~+ F
>2.4V,1 w" t' }9 s/ R- _" ?
输出低电平
9 d) t7 Y9 U9 x. I$ g1 K' P. {$ t<0.4V7 [9 S! F* H# q2 T! T; Q4 B" X
。5 O; e0 E, k& @$ b
在室温下，
( m. t' T: D2 x2 o一般输出高电平是* x" x. T5 m$ v
3.5V0 z1 ^2 F: |1 i& b4 k) G/ ?
，
; }0 H- v' N% k t输出低电平
5 w6 A6 e# B! \: w0 }是
# `. `2 x, W% k4 F$ l f0.2V
8 C% S5 i" N0 W) S。最小输入高电平和低电平：输入高电平" m+ M. k* G @% ~
>=2.0V
3 |: V3 t6 Z% R( j+ E& u! J，输入低电平
: a) N3 V9 T, b<=0.8V
& o" R, Y; j; ]+ Z/ k，噪声容限) ?% P& m1 g. C1 t1 T' R) W
是
' T. M+ F$ A2 n+ N" \: L0.4V2 M5 S, n) G0 V
。: m" y9 G# u/ j/ ?! u
) d" b2 _+ V/ F) W* k6 h0 I. I. u* M
* E) r$ x0 a6 N6 ?( R- B2, C* ]: ]1 _1 s6 V1 ~( j
、# g. j# D5 x) J* E9 k3 J1 g
CMOS- O' x8 i* y) @( u" F, T
电平：
3 u7 [$ u; T5 ?2 z, j
/ V8 `4 t( p2 d' Q2 Z ) z( r/ y; u# x: }9 {* C* U
1 w+ A" `( R$ b% n* q, l9 q2 z1
# j. F# ]% e/ A; s3 ]逻辑电平电压接近于电源电压，5 G! w- F* I E/ I2 Q# A
0! |: z! S8 \5 p! c
逻辑电平接近于
/ I* H, N% d" v, P) }9 T0V
7 H) o& Q# _6 E& q9 ]' M, V。而且具有很宽的噪声容限。: r- k9 i% U5 W+ C4 c2 C8 s! E
! R; d/ h9 k, k- O- c
$ J2 i; K) P# H7 l) Q: K- q! B s1 ~
3
& R4 m# A( J+ z5 R. j! y1 o+ X- X、电平转换电路：6 p% Q% n: W' Q4 [
" A& A9 c6 Y, l( ~/ |! I
& x; w: K* B. [- b4 t 5 Z. F" S& T4 l: t. u- s
因为
, G0 d% K* j1 a% q9 n+ D1 gTTL3 C$ w! ?% G0 F; k0 \
和# ]+ K9 y1 B) {/ J D5 A! l5 \( B
COMS
3 ~, c6 R0 L) V% q1 q7 q的高低电平的值不一样（. e. X+ B5 R6 U' t) k0 i
ttl 5v<
1 R- w# j7 P, ?3 {' }% A+ k1 K7 k＝＝
( C: B: W" N! ^+ p5 R+ j& F7 X' y1 X) |>cmos 3.3v( s- ?: W8 n/ e9 D
），所以互相连接
1 o, u+ ~, E, o8 k+ V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。4 b8 }7 _" _, U3 |
% a# u6 z' ~/ h# ~+ u, `" [- }
. a/ m9 ` q6 ~/ O/ L9 R! i
4) l' W. \, @5 R7 W2 U3 ~5 _
、' v+ O+ x6 J6 o! l
OC1 [% d+ f. `* N0 g1 p7 m" U
门
% ~- T. H7 |( O# K，即集电极开路门电路，
0 t: m7 G8 @1 [+ [OD
9 n' `4 T) K% Z1 H& F门，即漏极开路门电路，必须外界上拉电阻和电源才! U% t; r5 N2 `" [8 J7 g0 q6 Z
能将开关电平作为高低电平用。, |5 C. J1 {/ g' o+ E# j# d
否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，
4 ^) K: ^- W3 u d0 e0 ^6 i0 h3 [所以又叫做驱
8 Z; m) }2 r5 ?" F0 S' e! w动门电路。
% I& J/ w2 Q" {0 R% h t9 \
+ w0 z9 A# ~0 d4 y/ O* |5 B
8 `& Q# Q, L; e1 o# y+ h58 t' G9 b5 u5 K% c: h
、5 L" T5 z$ W4 ?
TTL1 h$ M0 ~, ] W' m* m. H, ~& [; _* C* _
和/ s2 U( ?" q% B7 p, U( p
COMS
) N, H- c7 j. l% `* B电路比较: b; C' T: {" `( { V% M
：
: ]% P5 M; q: l' q0 B 5 m9 ]7 S6 i# Y; f* @0 T0 x) E) _
* d2 h# [# ~9 s
1; e t: q' y3 S, Q+ U& V. [" S
） j$ a' }- a2 s
TTL( w3 p) _2 I" Q! V3 ~* I
电路是电流控制器件，而
; L9 S5 Z8 \- tCMOS
; E+ X! d8 n! t- E/ ?* ~电路是电压控制器件。 A+ U% X+ Q7 N; V" L& _( Y+ Z
% [ J' H+ }) B- _6 E' h
4 W- y* g8 p( W0 Q2 s' i* \2
8 m: K+ |( H3 E" \ u% E1 I, r）
$ J& g! E4 R9 J" T' y% H' aTTL
8 Q n) P W9 w电路的速度快，传输延迟时间短+ d( h# `/ K% |8 W" w( u
(5-10ns)
/ w$ }- i' N8 }，但是功耗大。
4 }* ?; m# o! W* j( nCOMS7 g/ `8 m! A9 [) o0 x0 q. C3 o+ ]
电路的速度慢，7 } b3 r6 V; v# G/ k+ U
传输延迟时间长9 t. d1 d% @* G7 R$ _2 t
(25-50ns),
6 V0 b& \0 P( ? Y9 I但功耗低。9 t, Y+ p. { [
COMS p4 c1 x% R6 l2 A* U
电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，
% `% i7 ^ [1 V7 t" T5 k6 M频率越高，芯片集越热，这是正常现象。' I& b) ~! P% g* m7 k) R6 z/ s
+ E, y3 r2 q3 N5 ]
F o! f- g, v5 k+ |4 s5 p: z4 N
8 i0 G/ z- }; c7 f7 q5 T4 A
3! k+ f1 F' a5 \+ j( x* a- \& t7 I
）
7 }( K& ?3 Y, o6 o& |) [COMS
5 o" E! A) v# K$ ]8 D5 O2 S+ i电路的锁定效应：
6 C {8 r& s- g8 B0 R3 c+ { u- p6 A* H1 S
+ m9 ]: D& }) z* s
: J p( ?# x# ~- C6 t# fCOMS
8 B% o2 `: E* G3 l( \: d9 V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0 I) C; Q: E9 f& |* \4 [. Z, C
在增大。
% P8 O) |3 a* @' i. D这种效应就是锁定效应。
N3 Q, t+ W2 z1 n, l' m+ O& G当产生锁定效应时，
6 V [2 q3 d4 d9 C+ O8 J; oCOMS, K. j; ^/ c6 l+ ?0 n
的内部电流能达到
2 v. ?' L3 g( L \9 D0 |40mA
1 G, M9 }% d- _2 u以上，
) V5 Y# B# p. p0 |6 o! f! A很容易烧毁芯片。
; M4 m; n6 a( ~- F: P- a! |
$ s5 t% U" R \: ]8 h! f : _1 `0 W" x: E
- c# n3 z) P/ f4 ^+ l
防御措施：
- g7 S% M0 B# G( K: ]# e9 q ) v3 p* ]/ t) T% h9 e t5 ~
1( F8 f$ H: I( L6 }2 _2 w3 \
）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
# `$ u" ^! s, D, A& t压。
3 |: H0 b& s' x' d5 I4 D6 s
# @$ ~4 K6 Y! @& v4 g; r$ l
* ?" e1 n) M$ y9 {6 a2 \ 5 C. q, X' r: Q( J o. q$ ~0 u
2( D. b+ |. j$ A+ a0 O
）芯片的电源输入端加去耦电路，防止
# I: h8 A( y+ F+ g1 CVDD1 }. v# M% s) A$ z$ F# j
端出现瞬间的高压。' {' M2 P8 L6 x& e( ]8 J
- x+ N+ E! j7 g3 N' N, S- g0 Q
% c4 N& l! f# w; Q9 O! b
3
- @7 s: `( A& }4 Y n& {）在% r& ~+ b5 R: f# ? z! a! B
VDD
) a8 _7 q0 R, I( v7 A和外电源之间加限流电阻，即使有大的电流也不让它进6 i ]" `& l! F9 T$ w" Y4 f
去。; Y" Z" X/ Z, P9 W
2 c8 l; I+ P$ e& W9 Q* x
) J" B' Y! t8 B# S; B7 P" r
7 v2 O6 m; N% v' u/ v4
; Q$ K5 S! ?6 F, ~* U6 Z6 m）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% N. Y& v8 J6 ?) c- R5 r, q0 N
开启! |- x3 X6 i- U% d6 i W
COMS1 j' w8 n* {. f& h+ P
路得电
& O7 J V E: T3 L1 q, d 3 ~1 `, W8 M) M* y
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' P) S/ f% c& ~1 ~3 A, j" y4 |
电源，再关闭, Z" Z/ H& y4 _
COMS9 A, y* y( [/ h, N
电路的电源。& b+ }7 M, v% |( Z* h, k1 a
. j2 s7 l; T/ U0 G9 G& q8 \# ~
5 R) q j" l* L
6& Z8 g2 z. P5 X; F4 U/ x$ c! @
、
, V# K# V+ O4 \COMS
* x$ v7 E! N6 h. X电路的使用注意事项
3 c# `/ ?! y2 r( I2 @ 3 s- N1 W1 g; O* x3 l
8 r; Y/ ]+ h/ e) a4 w- v3 [
" @/ [& R- _7 D# } r$ m' v6 g+ |1
. F/ l4 F7 c8 x- x6 \2 q）
. d2 a% x+ D) O2 Q+ Z9 mCOMS
/ Z4 ~9 s) g1 c5 R$ W8 m4 I; b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
4 c, U( f9 K P& @以，% _( b. e7 t( ]# }5 }( J( K% i
不用的管脚不要悬空
& G$ ]+ l( L9 U% {/ h，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。
! B6 D" ~- U, r
; p8 s/ V7 |2 r( T% l , t* ?3 e1 v( r; E
$ \4 s) u; Y/ g3 c% ]0 A2
$ `4 I4 ~! N9 e）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! S1 }) p% W0 [& q8 x) p- {6 A$ ]
电流限制在
+ m! B8 d$ J2 o F5 f1mA" \3 l5 a9 o3 S# m+ y0 D
之内。1 x# y" i) d* v2 z1 D6 ~
" {" j3 o+ j E+ R1 C
. {* h& q6 Z# H, Z; n3+ r( c' z% q9 w' B7 {
）当接长信号传输线时，在
% u1 m* T, y. P& W$ y& h5 H- cCOMS
* ~- @) l& W8 T1 j% w4 R) k电路端接匹配电阻。* _7 V, I4 C, T3 `; g
) a' v/ `; d- A0 p1 A! K
0 j" c. e( e0 \8 R2 ~9 e u3 r4
% k, x% R3 b$ k' b& R. o8 K& j+ q9 y）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
4 h9 Y* [0 R2 Y2 g. N- y) k5 @$ v' n0 FR=V0/1mA.V0
7 o) l s" w8 w. [是外界电容上的电压。2 b5 A) E% A8 P5 L
& {1 b: H q2 S }# Q* l& V- K
, d/ h# @/ S9 @; `& H# [
0 i0 ~) d1 V3 }0 i; t+ X0 n50 [$ f( a' D( s- e
）0 H0 J D+ a% C, E# I. W
COMS
7 k) s7 E4 t# g的输入电流超过
, E- J: }& M9 |0 r# j5 P. v) p" d" o1mA, [& f0 t) C, J! Y r
，就有可能烧坏
[$ ]9 h* P6 i3 u7 y3 J1 bCOMS3 n& c4 r6 i1 E" d- `( ?( X& k
。: U: {3 N1 P9 }, T# w% X
T7 h% D6 `* q5 W( o# x+ F f
" ~/ [# G0 o5 N# g, u7* x( b% K) ^; c+ ~
、8 h0 U" i7 h3 K' F
TTL+ w& e) a1 x: R$ c4 W, e7 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）：6 _4 y& E6 n ?2 h3 d* N
; z% U: T+ Q# e! b5 P* H# f6 j q
' B% ^5 p0 H6 Z% o0 m , _" Q9 h! V% w9 V# r ?2 C) P
1, U- l8 k) {" d+ e8 P) f& W$ F
）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。
3 T8 {% r1 T6 {; w8 a# N
! e, `9 t* i4 U: [5 M7 p # r) G6 w4 H& s k- e5 l
+ ?# f0 p6 ]4 j. Y- x I5 ~- I
2
, } c: {+ d3 \) h3 Q/ r）在门电路输入端串联9 h v3 J+ y, f! N1 h4 Z D
10K
0 s/ I: j7 u( p* e( K! K电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低! t/ A' x Q6 L: H3 }" @5 `' f
电平。! ~4 o! R8 t- |* D# Z& p% A
因为由4 Q |+ X. L+ i, n
TTL' y9 G" ^& O) z$ T% E# I5 \
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. e4 m; o: Y" P9 G
910
# T- W% g2 ]: C B% I' @+ D/ O! P [1 J5 V欧
4 A/ h6 f& R1 j1 [: o
) U8 `! j0 X1 P时，
9 a1 c% \9 [ M* a, I. F& [8 Z它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来，5 N9 g! U" O7 i! N) k( I. i+ A
串联电阻再大的话输入端就一直呈现高
# B/ h8 Q, }2 ?% q5 d: }' R3 C电平。这个一定要注意
/ z/ c$ K# t! E. y- ]; z7 }% ]。
9 B& h4 ]' `0 n# X/ jCOMS$ ^$ s( y3 ^! l( L$ y
门电路就不用考虑这些了。9 B% P) V2 X# [6 [2 J5 j# u ]; p7 A
: e/ e$ h3 y$ v+ b6 j$ S( [
$ z3 `* ^( U) D- w. B8
x4 t2 c- y4 C$ D6 f4 f、
/ W2 C! i( w$ G+ |TTL: a0 J1 I4 ]7 ?5 s. j
电路有集电极开路
0 S; l! G* J+ p2 wOC( X* F# m4 k" E, x, u
门，
) O7 d. i; s3 T' B+ q3 OMOS+ J" W/ f6 X- U ]0 w" J$ J( q
管也有和集电极对应的漏极开路的# h4 z' g" C. v; ?2 j( L7 B4 W! C
OD
6 Q3 d5 X' \* b6 i9 y门，它的输
- L* W/ p$ W& f; Q q; y5 M出就叫做开漏输出$ \( m! k% v- D& z- u
。* @% t2 M) p8 d) @7 n# F! z
OC
: B9 f2 t$ A6 ]+ H7 ~! _% Y% n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
$ u/ ^) f) S* c是因为当三极管截止的时候，它的基极电流约等于
+ E+ t/ E, E% q. Q# T0! K( r3 M$ H% f$ R$ k& f
，但是并不是真正的为
3 J5 a4 Q! Q0 f* @0) b- P @3 P2 V B B' a5 m4 K
，经过三极管; a. r* O, f |' \! ~) ]$ H" o- J
的集电极的电流也就不是真正的
}3 ^2 r9 M5 `2 y3 R! \# M
) f$ {8 ^( A2 l0
( B H* t. y! x，而是约
! o9 ?) x7 Q# q8 n1 ` i6 }0
8 H& [- l8 W+ `$ U. M/ X' S。而这个就是漏电流。
]5 u0 Q, @5 D8 _. p
! | l3 b# r7 u5 P3 S' A9 V
/ ^2 A3 {) W1 I2 p2 h* G开漏输出：8 m+ ?' t" ]' O a2 k
OC. n3 b1 \, L7 N! m2 ?5 b( u1 ?+ @
门的输出就是开漏输出；, d- [" X7 J2 N2 V: v) H
OD/ y; I0 Q% J, `& x9 p3 R# M- q
门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大
9 l5 n4 n. r1 T2 A. Q的电流，
Z! B5 I; n# I( |但是不能向外输出的电流。
' J3 n( y5 J% Q5 T" J所以，
7 S$ X$ B3 q% b* q- d' i: x1 v e6 i为了能输入和输出电流，
f7 Z& R3 n) ^, O2 `0 x# X它使用的时候要跟电源! q9 h! d, X, e4 n5 x
和上拉电阻一齐用。
; K6 s( h) f& }; \/ E3 o! YOD* o. X p. A3 M! T7 N, V1 Y( @# e( V
门一般作为输出缓冲
" T9 _. z4 u# u' H0 N4 q/
% X! }. b9 Z0 N驱动器、
/ {( t0 I! k6 E' w# J5 M- T |电平转换器以及满足吸收大负载电流* Q' K. [5 S4 G: S$ s5 H
的需要。2 `# `- L7 K+ L5 z9 n; B
" V' _$ t6 @* i7 [ G2 R9 n # p/ f+ P" ]8 E! O! [7 U
98 s1 N- N+ N8 l8 D( b, X1 V
、什么叫做图腾柱，它与开漏电路有什么区别？. J4 m/ l; u0 X, ~9 A
7 ^" D2 T2 `/ W5 P8 n
: V" o: g" y2 t) W/ `
X8 ~7 ?! ~- Z" J* |# mTTL
, M4 Z4 X E. H3 X! d5 ]- ~( Z5 `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5 H0 c6 t( R' C7 H6 b" ]4 x
OC8 e( ]5 r* i, o! O4 a
门。因/ ?9 I" B. |+ w6 @% k7 n
为. L) G+ F$ i+ f; B& }( V
TTL
- y6 t) s) V. }9 N- j3 h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* i/ N, ]8 P) |, C$ C' [. ]
腾式输出，高电平2 s8 k N3 U$ b
400UA3 \( B0 D1 S; I9 _9 \
，低电平
) W5 a3 u; V* h2 K6 i- m8MA $ f! p6 q# p' [4 `5 ]& w
6 ~1 p% G! v9 d1 Q" S& r5 }5 A+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 I# p4 U0 X, P8 ~/ `
! v; O' L' |& w $ g8 C" i' g+ p& l6 U
CMOS
. z, r4 k* A: r& n' |) a; ?1 [2 v F! f8 p器件不用的输入端必须连到高电平或低电平; S$ M, O& e; G) ~5 F: I. y+ Q
,
9 q8 l: [( a& v% }2 G这是因为: ^2 S0 O: ~1 V# M6 q N
# [$ z$ P5 ], F: j. @5 U5 j" U
CMOS
' d b$ Z# _+ i是高输入阻抗器
" n7 M# `2 G3 m( p件1 u, H4 G7 |4 k% J a/ Z
,
C" i& t9 \6 d理想状态是没有输入电流的# g. ]3 Z4 }: I+ z( B0 |
.
0 [4 `# b, w2 f如果不用的输入引脚悬空+ @& G7 E ^) x% q
,
. {. h0 b* z0 o8 j: Q0 Z很容易感应到干扰信号
. j1 b9 Z7 G: H5 `( D, # H8 J! w" `+ F7 E
影响
/ P! \% e3 v/ r/ O% _芯片的逻辑运行# |) P L* b. Y' r# Y; |
, . ]6 X2 |8 ?' v. K) A
甚至静电积累永久性的击穿这个输入端( S( Y& n, r1 o0 d! N# r3 Q" f
,
, ]" v2 X8 s' q/ s0 p# m造成芯片失效
0 |4 x' ?/ }$ a! K1 `: a! D.
1 |3 C: F7 Q/ A$ j K / _+ D3 _) m' N& c/ y! [" e6 I
另外+ z: V9 F6 n' n0 g) W: y- e
, ^5 C' }7 ^* [+ a6 ?5 J# O
只有
2 a2 v8 }" Y/ x) p8 q
: z. ~- a+ d' R" r3 C! t4000 5 A( Y* \% O8 K0 D& @5 j. v8 ~
系列的
) n" K5 D. N! q - \+ \) ^1 X/ P% y7 g
CMOS
7 @5 ^0 z3 x8 g( M7 A器件可以工作在
* Q% _4 @: n" A, a c7 J& H15
( _9 Q$ `! O( u" e$ c伏电源下
( x; r: q& T' H6 ?! R! x, 74HC, 74HCT
, k+ s& h$ p# D2 w, R; R7 V等都只能
7 N5 d7 Y0 p1 ^3 N0 U5 X/ t工作在
$ O; K; n& C& D+ `
, x# u3 N8 s0 L) M5! A$ y1 @& ~+ l |: d, O) i& @) r
伏电源下 @) @! E1 b. J
,
& B" m: V3 V$ H现在已经有工作在
2 G) ?) e+ b; M5 Q$ H0 ^
$ A; I! p5 j8 p" h! O3
c( w* N9 X* u3 h+ V: Q0 [4 E伏和$ x! U1 b; m% J1 Q% |: v
2.55 N9 l/ Q! K/ n3 @* x7 a
伏电源下的
" V7 f3 k, d$ | CMOS
; _0 { W9 L6 i: n% p" a% }逻辑电路芯片了& Z0 B) |4 | @1 ~( H6 F! H
.
% J/ ], K' A: s, g8 B: X
z( [. I% J* t2 lCMOS
{$ h9 c9 J' s9 K4 b- V电平和7 m& i* g2 J+ K1 v
TTL5 {" h X9 w2 |) j1 H
电平
6 j! k+ G2 c2 ?6 {- B3 {" T:
' U& X& [& v. j, P0 T
! i* `; T8 _. c. k9 G0 k ?" |: m
& c+ M0 Y& x% J. P2 N' pCMOS% F2 c; u; K% v4 m U+ Q
逻辑电平范围比较大，范围在
/ J7 u0 d0 K6 a) m6 L3
; R; u" P) E R* A9 F/ T+ R* R: Y1 X～
6 s# s; }! h" b15V
: ]( L/ n. t" }8 z. W- U7 V，比如
- S5 D0 v i; S: l* w4000
( s$ c: t# Q% h" n/ |. G/ {系列当
6 j! B2 p, _ v9 C' u6 ^5V
- |0 m `8 J9 N$ a! C0 n& x供电时，输出在
6 `* A/ _1 R, ?5 l0 b Z, f& |4.6
4 n B5 U' `9 V: V以上为高电平，
) ?5 K- e0 w/ i$ F7 Z% k0 a# m输出在" S4 _: [( N/ I. w, c4 f
0.05V
7 D5 B- Y J( r9 h" @' ^, m1 W以下为低电平。
/ x. k' a6 K; d9 F* i- C输入在, U% K5 j8 {/ O6 _- l! L
3.5V' D7 S' G& \( F) G
以上为高电平，
! V( b! d) P$ v+ ` p/ z2 U( {/ t7 v输入在6 T `- f+ i3 d% @8 ~+ _ P# c9 ?4 d
1.5V+ M/ \* J1 c/ B1 k
以下) h3 d& @+ }: J; u* C9 K( c
为低电平。
& X; N& T5 Z* O$ I; X) c5 @- J# M . @, `2 m( ]/ m2 H; G
) V4 q2 D! ~1 \7 w8 U
而对于
( g5 }* z5 R) v, Y9 }& F; a% G; Q+ oTTL
z- @. S$ n2 r芯片，供电范围在1 J/ O5 w8 `. ~/ W- t7 K% O
00 W' i0 |# V4 n
～
1 z) a0 |2 u$ B0 Z6 U. d5V
& T. G5 Y" |" R5 ?) s" ?$ m$ _+ P，常见都是
" f) v" |6 V. p9 }4 \5V% C) e# `4 s _( A1 @, y" v" Z
，如) I6 j5 I0 `* u! T2 y" F
74
8 F6 b2 h: s4 }5 B) j8 Z0 j系列
4 K% I& _; m G* l$ w/ s# [6 `; C. o5V
2 h3 s2 |0 R. J供电，输出在! y4 D/ A( y9 O8 v" m/ Q& ^
2.7V
# W y9 l( G3 z2 }以上为高电平，9 }8 `- c2 f+ b& A
输出在
4 r* E2 t7 a* u9 n* E* a - L2 u- o6 u7 q2 I9 Q: A
0.5V
- n% H& k9 {- y+ R6 D6 i5 T以下为低电平，/ F" v& x( v* z- j1 M! k: T
输入在 j1 h4 ]1 ?6 H
2V
+ M e9 G3 N/ S% g" z以上为高电平，$ S1 [/ U" Y3 W# F% B
在" X z5 K [5 e; U! f. ?; |
0.8V; V$ \: M- @6 _ L5 `8 Q
以下为低电
1 _/ E; J0 V/ m5 G平。因此，7 d9 v& u" C, f2 G' @. _ ]
CMOS# E- Q) V0 m, t2 I
电路与
* p3 Y* M: b6 J- \2 z7 r, H: o
% J! J$ e6 `& k$ e- U* WTTL
3 E+ ]1 u+ G- ]' Z电路就有一个电平转换的问题，使两者电平域值能匹配。
: l: X) ?( W6 J) N
) l% C" A) Z- K+ ^, l有关逻辑电平的一些概念
8 E; J: n4 M/ [# f J" E
' V% H0 |& B3 S n* ~1 Q/ n5 J- q7 G：
Z& _7 D; p% X- a& P9 h/ Z$ {' K
( _: h8 Y( \* e; e m, f7 |2 i要了解逻辑电平的内容，首先要知道以下几个概念的含义：
2 @8 ^! W9 y& i1 `, L' B
9 \) `" V- R. z! M1.
( g7 P* V( ?! T7 P8 n $ O X3 E' U3 _/ U% w* d9 m
输入高电平（
5 ~) i0 |9 l) i+ G2 rVih( g2 _$ j1 `" G. M" h
）：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
& C' N: g8 y* A6 _: G/ Z" V入电平高于- k3 l; D% o+ r a% N X9 w
Vih/ L- z( q$ v3 B0 \: }: P
时，则认为输入电平为高电平。5 I* M. o% ~$ @
0 K& C# S( X7 u6 A
2 l8 {6 M1 N3 F2.
( a: y" |/ A6 C( H3 I2 f . \8 \: h0 N8 @# o/ @8 g
输入低电平（7 q# {5 N( I; J# l7 {1 l3 \. X
Vil
/ G! n& E4 x$ Z$ W）：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 6 a5 z* A# y8 @+ R4 |
入电平低于1 p& Q( d S2 M$ D( ]7 {- `8 N; h
Vil" t. |0 A- L7 Z5 L/ c
时，则认为输入电平为低电平。* o5 L8 I( @5 V4 ]# P
7 O2 ]7 x* r% N, g/ e. T, K% o
; [) W' D/ t H9 L' V3.
5 D' e9 m2 k2 n. M: t
) g" `! i8 o3 D2 U, x1 l8 v; j0 e输出高电平（: T( O" K z3 t3 y, Y8 V: k
Voh: _9 C0 g7 y& b2 e, q
）：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
2 l0 M' k& T- Y7 ~3 O- G的输出为高电平时的电平值都必须大于此# Z Z) w- C5 ~& B2 q4 R& I0 ^
Voh6 H& O0 }( O! F5 l4 O; @) m
。) a0 W' p) ^+ g+ z! l
" l! ^, a o. q6 K7 a- C
4. }# x& u6 B% w* `: w8 X
5 P j/ P4 L- _3 @+ ?6 d! B输出低电平（
4 f2 G5 R2 n2 u+ v- wVol+ |) L1 A; B. m/ ]0 {
）：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 2 N* D. v/ y; X9 X
输出为低电平时的电平值都必须小于此
, r% V ?. r% _# GVol' a9 Z" g# \2 B4 Z3 w
。
A2 m9 T1 C4 s' `4 O/ a7 o
3 n' P, O& K( C' O$ }
: w: {' I, J. I( ` v" [2 m5.1 D; }3 g9 I$ |% S
3 G$ p. _* l/ D4 I
阀值电平/ w8 W* F$ v; N5 k, p
(Vt)
+ M2 V* y/ e0 ?3 d$ C：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 - l# {' |4 k' y
时的电平。它是一个界于
) L/ Y' l: Q% z9 z# u8 H' \Vil
* X: ?/ v+ v* w7 _9 ~/ A; g- T、
: k8 M: i& q _8 F; jVih% r( ?9 v7 [9 p9 c) I* Y7 L, @2 ]& l
之间的电压值，对于- r0 z7 ~/ \5 m) U
CMOS
' v# o- x8 q! H1 M电路的阈值电平，基
- w; j' ], M# q本上是二分之一的电源电压值，但要保证稳定的输
2 q6 j0 V- _4 b, [5 A; A " h3 `3 L5 @* t3 n- s+ p
出，则必须要求输入高电平, h0 Q( T1 F- ?7 D* F2 G
> . \4 u! ~8 \' V# O2 T. J5 m2 N' ~
Vih- f' \0 u$ J. j% D( ~
，输入低电平
& d$ w5 a1 k. G/ M; n/ j. L# y<Vil
- W* Z- b; }. \4 ^, G% a4 ~+ B7 K，而如果输入电平在阈值上下，也就是
9 R- o# G; }4 z9 C2 I* NVil
6 o9 W6 P5 w S F3 w～
4 T2 h9 ~" j* fVih
* k. |- R/ W. v$ C, h V+ t这个区域，电
+ U7 d+ ]7 c, Y; e路的输出会处于不稳定状态。/ H+ E, E% B3 j2 p& j; B: ]
4 A Z% ~3 Q5 j( Q # _) e- S* l+ [& z
对于一般的逻辑电平，以上参数的关系如下： A; E2 e, [: }. ?
0 b/ N4 T" X; f1 f
j$ w% J3 X- ]! A/ j2 U
Voh > Vih > Vt > Vil > Vol
4 p) d K+ d4 d# u, V
, k5 J$ x( T4 W/ s3 [; T6.
% q3 p9 v5 j9 {: [! w" d' y* V U
b1 ~! {- j1 g& v+ QIoh
1 B m2 O8 r \8 W：逻辑门输出为高电平时的负载电流（为拉电流）。
3 E1 c8 g' \9 M( W$ T9 b1 a
: J4 F6 g' W8 n, B 6 Z+ e) w0 y" V9 k
7.
4 N9 O" F' J- U+ @& C# B 1 w4 u5 d7 L8 _* L2 K' ~* F* A
Iol. A K7 r: T1 z/ L
：逻辑门输出为低电平时的负载电流（为灌电流）。& {* M& m( @% f
5 Q7 |( U7 C+ F6 B. R% v$ }
+ T! T2 s+ J3 }8 s% @8.0 d4 _2 ~( S% ~
2 k2 `3 a( T% b
Iih
* B2 o/ e% _3 p7 v4 t：逻辑门输入为高电平时的电流（为灌电流）。* G3 L' p5 v e
8 L0 N) f1 z, k r0 O
& \* {$ r4 q0 J( ?( r* d3 \9.% w% M4 V& U1 F2 T$ {6 P$ D. |! W
9 T/ G& l$ v- qIil
+ B; R. h4 h6 n* z3 l6 M7 @：逻辑门输入为低电平时的电流（为拉电流）。! Q+ n; S/ m, `" F' n" \
! V+ A" C5 y6 M; Q: f6 \
) r% v6 D7 e) S" p1 v! W
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/ d# Q; E- G: p! Y' e' y) b8 Z3 T
开路门。开路的
8 y$ S3 m# g$ S. ^3 B0 MTTL: V x, J) E. P1 O7 i2 G& m) B8 I; P
、
+ M( j; ?+ R+ s& J0 YCMOS
5 V: b: z' x: S、3 \/ k1 p ^( Y6 M5 e
ECL
1 ~: {7 y$ O5 s0 p门分别称为集电极开路（
; z( H2 y. A3 V& b+ d2 _OC& Y6 H4 O5 Q; c. U; v' j# E
）、漏极开路（
4 f: s/ {) |$ ~7 \* COD
1 p. H6 `2 |& ?）、发
4 Y$ l( r6 ^& `; b* A$ Y0 p+ @射极开路（
9 \( y5 t! N* g+ [; M1 t2 N# dOE$ d" t: E6 ?* s
），使用时应审查是否接上拉电阻（
# M) F' @7 D' V/ T8 ?. F2 c# GOC' G7 ~& |4 y7 T( w4 F
、
! @! ?+ l! }5 ^/ Y: y5 XOD
$ B2 Y7 q" r! Y5 ~7 L0 M门）或下拉电阻（8 f" v3 H2 w2 g! A7 }2 h
OE
3 ^* O B5 F1 i) j- }4 ~* \门），以6 L+ j' x2 r: y0 k( n( l9 b
及电阻阻值是否合适。对于集电极开路（
% ?" r8 a) |$ yOC
3 a/ p% w A5 W）门，其上拉电阻阻值1 Q2 f. P, K$ l3 q o/ R
RL
. R% i; z' k4 n+ F1 ]应满足下面条件：1 H- o9 b% Z/ |
$ V! I# J% C* s; ~ * D- W' B/ q; O( [
（
5 Y v0 E' A' I% c# [) g9 Y1
H0 H* p& o g）：' U1 S: t0 W- O: R! S( q
RL <
: r6 N7 B' d; i/ w3 a（
9 N% R! [( u, G: {7 S& a* XVCC$ R# x% J$ L% j, N' N' K2 Q
－2 ^% P# }9 y" w" l8 M) g( ^
Voh6 O1 v9 b7 M4 k: g% ~
）- E7 Z* L/ ^+ G: C3 K) S0 |" _( r% G
/( b# W9 e2 @) N) \
（
8 J9 t* Y" R( E& c( z Dn*Ioh: h" Z2 y+ S+ @ X
＋
2 h2 r, |( L8 |, B u" Im*Iih
5 q% s0 D5 f# [( x9 @: `）& `1 e- i" O' H3 ]8 k" s
6 t' J& T4 `2 N7 i) S7 C% u 3 E% ^9 K- |% D; Y* u5 V
（
! o! y$ m! U8 b- M24 q- X; e7 _+ D9 A* e5 S
）：4 C9 O2 ^; s$ F0 D
RL > 2 v8 b$ i# C- b5 m
（" i& J' L1 ^7 v3 {
VCC5 Q2 ~& ~, @/ w7 W! C4 K j
－
" w* j3 L1 C! i: h! t& j1 r) x0 K+ pVol
8 h: O1 F$ f* q/ b B）& l3 w4 P; |9 h) }3 Z8 b8 Q
/# ?, ]2 ^6 a% W2 P
（0 F2 \( Z! K+ b9 H
Iol
# D4 \3 r, C( }5 @1 j' m+ k" l) N＋
. V$ l$ m* W V4 C( f Sm*Iil
, E# Y' J/ u' K4 Y( a: B）
" z, P9 e; N+ L, y1 k3 ~) o" f3 |6 G + R* w/ `. Q. ^6 B2 o
' {3 {7 I: k; o1 F' y- N2 e其中) q' d/ e9 i7 w5 s
n# `; r; c" \" {. h0 _2 P
：线与的开路门数；0 v2 P3 }2 P$ f* h* u2 O6 I
m0 z4 e4 O: i/ D/ K% y
：被驱动的输入端数。& k+ g! I% [ `9 n2 U( z
% [8 B) _( r) f4 [5 W0 F4 H# y
+ u3 A' T, [( g$ s; `0 _8 |# Z% ^10- e* z% i* E" r
：常用的逻辑电平, l5 I) x% ^3 J0 l
6 x5 Q8 Z# K. ?' E; h$ e1 U/ F. K$ n& o
+ f/ v F1 x; b) Y+ b
逻辑电平：有: k6 h+ ^- g- \; I9 n5 R( j- j
TTL, T. K5 ]0 `' n' R2 f p* Q4 [
、5 b0 q2 g8 ~& [( E% J# ^6 n
CMOS/ e% ]5 U+ o9 L/ d8 \6 D
、5 K% H5 G! A# C* H' ~0 v! h( M* t
LVTTL
0 o7 f9 H( h4 M! q、! E# m* B. w" c$ O M
ECL
. I5 F# e! k. _& J9 i、& h6 @4 v3 ~8 f
PECL
: S" H4 J# K) z: N# x、) D$ E$ X. f. y* L" d: x3 w/ e) K
GTL2 l" ?- U0 F4 D; X3 T1 a
；
# W. C3 [9 {( k: x& lRS2325 q( M! h8 ?6 h7 k# a2 c
、6 z) t' m3 e4 b8 e0 P& A
RS422
n" S# B# d# u、7 f( U* ^! C. d/ F3 Z
LVDS
8 X R2 n3 }$ K5 s' w$ G等。5 \, a! z0 Y" Q9 p1 Q& M+ {
. g% n* o. Z/ o4 H4 w7 \
1 e4 E2 ^+ U# J
; M$ W7 r8 z6 I% u" w+ i: C0 j其中
3 d$ e Q* U% `/ gTTL2 O( J7 _0 y* N% j8 f
和
) c) Y/ c* G2 A u' V) u; rCMOS( d! W b# K8 V" W
的逻辑电平按典型电压可分为四类：- z1 P2 L% A& W3 A( X8 j0 L) A, W
5V! k/ _" W8 |; h
系列（
. I, w% P4 U- T( B9 D$ V. ?5V TTL
* s1 ~: T y% J# t8 b和
2 N/ Z) ^/ j+ _! z: J5V # M- U% M$ D; R7 P3 c/ R' s
CMOS
1 [- r6 V/ _5 \1 D8 D* \）、$ P) g- ~% E- Z. ]* ?1 |
3.3V
, \* n& e$ t1 P4 q2 D系列，
D, P7 V w: D2.5V% V8 q1 X0 H( M7 v/ K
系列和% B$ @8 S$ B1 o: r2 ?- Y
1.8V
0 [, n0 {2 B0 \' m5 y: e1 V系列。- w! v+ D( }5 m: J q) a
* N) p+ @5 A8 ?. G; i
/ F: O( |- ] q% R8 o
# E/ {/ u+ O* z- B. }
5V TTL
0 I0 o" F) B* n5 ~ @7 M和) Y" E- P; B6 s4 Q6 v, ]! B0 S
5V CMOS
& t7 h& ^6 E8 k* @逻辑电平是通用的逻辑电平。
$ m! O9 A2 ]% R m# t
7 ]6 b% K) x0 r+ r7 x* Q 4 W2 S" i6 q( C$ R
! X3 m M, W) i& K" k' E# d
2 Y! h3 r4 J4 v' D7 E
3.3V
7 D( S4 o! d! J7 R& h及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平，常用的为
/ F+ b" Y3 |& O' q. oLVTTL
& F7 z% [# x" M; N- r% d电平。
( x: y3 J) G. b
4 a: F- S2 n1 X8 r* z) \) A3 t3 _4 i. B* G! u% u( `- q$ a/ E
- A9 N7 b" D& i
低电压的逻辑电平还有
' \7 e" q5 Z9 f2.5V
" ]$ G% ]; F1 t% i0 Q& k和. U! V$ @! ^- x
1.8V
9 V# ~0 \5 q; ~两种。- N: g( F) S3 T- \; S6 x
6 g. r2 N1 I5 d( Q; ?: c% Q& ], v0 v; O% D% U' t8 k
& x- @8 x0 u, v% h& K5 [) E0 V3 `4 jECL/PECL
: h/ F6 I( q {( Y, X和; n( P& x" h# n" [$ L* L
LVDS% X0 W: f' B" K' C7 f$ U$ A
是差分输入输出。$ S7 z; r, n$ T" @' n8 T
/ Y" r2 m+ _3 M6 B: \+ N' d, V
5 W( X$ ~) @1 t' D
* o6 w! Y) D5 W
RS-422/485
# Y% [! _7 W, m, i和
# M+ h( ~$ M# y1 `RS-232
' K. ]% h. M6 K- P是串口的接口标准，
& x! d+ n' V# H# P# `& e; pRS-422/4855 D9 j& C7 x% t. r. S
是差分输入输出，
' J8 H- f) n# `9 g/ D6 m+ o5 H. xRS-232
2 w7 ~- n5 g/ l$ a- h4 r是单端输入输出。
1 n4 d$ o+ l" \7 j
3 D& T# R" n1 _9 T
! d& j' C U4 [- K" d) a++++++++++++++++++++++++++++ ) N6 J0 V! R) w
& e6 X3 Q$ P4 s8 h1 D
OC
( @, }" X, S: U% b' O5 K% y4 U* J门，又称集电极开路（漏极开路）与非门门电路，
1 R# O0 V3 v! v' j6 Y! j2 w5 FOpen Collector
' \* o3 f: i0 ~（' x' K8 z, p8 Z1 O- H
Open Drain
3 q5 C4 n8 s9 V7 K1 J）。
! ~) x! l1 K8 Q8 Z7 V
; c" T& s+ A, F为什么引入
$ `& Z$ _4 R7 z6 n1 oOC2 U- D4 _' `3 m5 {4 Z6 T4 L9 P% Y
门？) @0 h8 I3 ?: M/ |* j) o8 P8 z
' p8 E9 T e- I; L) ~
& [' @/ u; Z; l1 k4 s! d
实际使用中& k; i8 c3 n1 `2 k5 R
,
?$ i& h: R& }3 M3 U2 F3 z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，+ ]# O. m0 x) @2 p% l0 D" ]
将这些与
/ a0 K% f& K. j# N+ n: Y+ Z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$ k' o1 }2 L6 z/ J1 B
--OC! Y# D0 K" {0 h! s, D$ ^) M% |+ q" m {
门来实现
# p% J# V% j6 x, K' A“
7 E8 Q; V' u _线与逻辑
: h. T: O) k8 w F# c1 {$ Y”" P" a. n. W8 z6 [( i, A3 R' O7 U
。
+ Z- j4 s0 B4 L6 W4 K/ w; p$ T 8 b3 J# Q7 o% R# X9 E. P: x+ C
OC. D) d, F% w% |; H
门主要用于( Z) N: m8 U7 U3 C# Q
39 L6 I8 x6 ^# E# R, w7 L
个方面：
% I7 E/ |, |. }4 w% v
+ E5 h( `- K) V* {8 H/ e1.+ l2 p8 z0 t; z! }7 N, j5 D
1 o; z% K# P- S- s: `5 Z9 U
实现与或非逻辑，用做电平转换，用做驱动器。由于
: J1 R- e d, b2 w7 O* j) ^7 sOC
* z1 ]$ j" M% x& k& e门电路的输出管的集电极
" V$ E, ], u `; @悬空，使用时需外接一个上拉电阻
) M. m2 d- y5 Z5 ERp
/ O. s1 Y3 C, w# Z9 z2 \+ c; Q( W到电源
9 ?* E1 C1 b/ EVCC) U1 q) l f0 |1 M! C
。9 p5 a0 b. F; w1 }+ K; u# D: m9 Y+ [
OC ^/ A6 n$ T% ]1 i- B7 s9 U
门使用上拉电阻以输出高电
S- j1 m, A/ s; S1 _: z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4 v/ ?, t8 i# a5 O, \
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。
) i% h2 W; V6 B8 O5 m3 F- N* r / a: b( r: B0 o6 r' ]2 K' I r; }
3 L: Y: L6 d7 T# ^6 \
2.
|/ {) `8 d/ Q; g
* R& ]# [) n- K" o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. {8 P# n W8 K- P: ~
“AND”7 A+ e% C6 H- @# w' ]
的逻辑功能。 " O8 n i/ C+ b. q5 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
) e9 M9 D5 ?. l7 v7 XTTL# a% [ D2 v. R8 r S& ^4 f
门输出端/ L# }4 k+ D5 c
并不能直接并接使用，) R/ u9 b2 M: J
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; X5 M/ k! \) o J- B* u
（灌
1 _ L4 ]5 Y: w; A, ^电流），而烧坏器件。在硬件上，可用
3 U% x5 U$ f" L6 x; qOC/ }( I7 n( L" V# i2 j7 W- _
门或三态门（( I) ^4 P: C/ ^$ o G k5 B
ST# x$ ~) ^+ U: u) f
门）来实现。
O/ D( @$ a9 b# P A# L5 s
2 b3 W \4 _+ @. ]用
' N9 u4 ]6 Y9 b8 _' }1 J: pOC+ R- A+ @" k( C, |
门
; A* [) j" ?8 U7 K0 }0 v0 E" Q实现线与，应同时在输出端口应加一个上拉电阻。9 V' e8 L2 }* o# ? J! z
! {' k6 Y1 s8 X2 A
6 z2 Q3 E) N0 u6 _8 i3.
) R+ N, h( p7 D8 _ T ! j" N8 @0 |+ O# n Q# g" K
三态门（8 v) d2 e1 D9 V9 R `: @! o
ST4 \7 O1 }* u& ?" a, u' l3 R6 [
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
+ z# d1 f4 E: H; ~占用数据总线，
5 m) r$ ], X3 Q$ d这些门的使能信号6 V ]# Q5 L3 l- w* q+ T9 A$ I- a5 J
（
% k5 E8 E) I8 XEN
% {7 f* K T' W( \）
1 h1 q2 n, |1 u/ v( C: f中只允许有一个为有效电平（如高电平）
/ J3 E. h1 ^" U8 o. G，5 [, I6 @! q+ f* \% a$ G
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
; s" D4 i- m. Z9 ^; d% y度比9 B3 Y6 k5 d% H$ W: I7 m$ H
OC
# l, f* g- `2 N" a! Y2 y# |门快，常用三态门作为输出缓冲器。
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7 u4 r! b0 Z& \( e0 s$ f什么是OC、OD？集电极开路门(集电极开路OC 或漏极开路OD)
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Open-Drain是漏极开路输出的意思，相当于集电极开路
* w5 L$ w2 A, X, }(Open-Collector)
9 i v/ B, `, Z! Z- L1 _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。+ y1 c: o5 d2 ?" d- g9 m4 S L
Open-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。 ) D/ N( I' X8 H( h2 ]% B) b
开漏形式的电路有以下几个特点： * o9 G& k- o/ U7 }# G! B$ l0 l0 E* f
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.
; h- E3 x- p# Zb.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。 0 l. I" n5 d+ k$ R5 j- F7 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。9 H: ^# X* ?' q! h- S8 T O
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。3 Y6 r& ~% \$ W: D! F7 N
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发表于 2013-7-21 13:22
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