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本帖最后由 killer00 于 2013-7-21 13:28 编辑
+ I3 r& g* i9 w6 j! D
7 Z, Q* c0 w8 I
0 m; N% R! G4 o8 ^' k' D# h4 T _++++++++++++++++++++++++++++++++++++
9 w, Q g+ a/ kTTL
( W$ P2 b3 `8 t. n! D" y$ L6 V: U和0 L9 l& b1 a+ t j( [- O
CMOS) S3 I9 j8 ]. Z: J5 R& o" R7 e' S# Q
电平
1 t: ?# x9 d8 h) p: M
5 I% d1 i" y* |4 E' u1
. i t% q7 e% I: b6 g3 c* Q、
) j* x9 M6 o0 A$ ^' GTTL
; D; Q1 |2 F1 q; m# |% s电平
1 i n5 ~1 R- I4 ~3 ? G(
( u1 I$ J) w$ q5 d" i什么是# A; s, L. ~% U: q' h k$ c; P
TTL5 T& u. o# Z/ j& }7 [
电平
- G4 a# g0 W- f)
5 |* {9 s6 e; T：& N w. [% k6 f3 A
! S( z9 ]' E4 K0 s
+ U) S+ z" W# h) M4 `; T: z2 I" m6 I
: O" B" q' \; d' u" D4 x
输出高电平
) @% k6 D( ?4 ^' o) t>2.4V,
5 ]: w$ {' ?" \3 h" E输出低电平
2 m, f" i# V Q8 Z. `3 y' R<0.4V5 X0 w E4 e1 B& p6 Z* x& m7 N/ P
。
4 O: w/ p' Q5 K2 w2 a4 m& A在室温下，! A8 ?* x# M' ]' N" s; l# h
一般输出高电平是+ N" E5 L. Y/ t& v
3.5V
1 g2 i( r8 M! K% Z( a，6 [! t9 K1 i" e6 y0 u
输出低电平) v2 R7 }6 B: s& Z1 @
是2 W% F; `. v7 J0 ?- F7 X
0.2V
4 C/ x# N! G- A; e。最小输入高电平和低电平：输入高电平
' _7 q! k9 ~0 }>=2.0V6 O% s$ x# z( l y5 f+ k
，输入低电平
7 ~* n p( E0 @+ K& N<=0.8V- }* f: g+ d( y/ [4 a$ ~; e) C
，噪声容限
3 u# d: c+ S; R. L' D. t! M) J0 b是
2 _% Y$ R4 c- i/ Y0.4V
# q/ `9 U& X' m! D) }6 y。
* l0 x* l" z* J3 v9 `
' B, [2 z/ c+ T2 V - B6 S6 ?3 N' S' B2 ~+ F
21 C* u& i- C/ A6 |- r0 }8 f6 k1 c
、
# U8 I6 j3 q: B( }CMOS" w k/ w, Z) U# ?- ]
电平：7 N5 _9 x) C& e( G9 H1 j/ J
& D' p, C; l, b: L # h* v6 u6 P( [$ U) z
7 G0 ~9 _; T& C& ^! t
10 C6 c! c2 n. g" T3 d( o
逻辑电平电压接近于电源电压，
. s. ?, u* b R+ g7 R, N0
3 A/ H2 E7 i+ |逻辑电平接近于! M2 r# Z. |/ z' S b+ T3 B" [3 u
0V
- M! p1 y1 v( j, l% E。而且具有很宽的噪声容限。# z8 R. d6 }6 i- Y" v1 x# k
9 {: o& T: W! L2 m
( ?% }% d9 h' P% w& A1 H/ ]! _" v
30 L1 x6 k- z0 m) x+ m
、电平转换电路：
5 N0 T2 k4 [+ U ) t0 }& ^: Q6 Z8 Z9 \. ]
6 Y+ A' k6 E9 O! L7 n
( k; Y6 Z) z0 T# w因为! P9 l( @0 H/ [8 C* A- P' e% M5 S
TTL
! ?$ g8 ]0 _% c( s( ~7 z# g和* H* f; e) f& n$ `8 w1 ^# r
COMS- F5 R# ?! A$ S. ^0 h% Z- y8 ?1 ]
的高低电平的值不一样（% ^7 I& n$ \- B" U* v6 m1 T
ttl 5v<
z2 _: e( {. ^$ \5 x, k＝＝% o6 F) C& O% n& Y
>cmos 3.3v
! J# m7 r0 G3 s" c. A），所以互相连接( H& G; O! E f+ c, h
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。+ t+ U, C+ q# ?0 b: \# B# S
/ \* L: L8 M2 U8 w ' A8 X8 D4 i& z( m6 ~- |" y
4
6 e) x& ?( A! p+ P& ]' V、! V( b! [# m# E, K. X! b; Z! P4 ^
OC7 ~; r9 j* ]+ `4 r1 K. `' }* n
门
: F) N1 r- a: J1 ?，即集电极开路门电路，
$ _6 f4 s! o. }% J$ i, qOD& {- J$ E7 j; O _* T
门，即漏极开路门电路，必须外界上拉电阻和电源才
- T5 p, G2 X" Z% a# c能将开关电平作为高低电平用。* v7 ~+ t% }6 p$ n! V
否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，
6 N0 k d- n; ~8 c: T. M7 f所以又叫做驱9 ^# g8 H! i# F: {! P" F* ^
动门电路。
3 E0 R) F0 z, i! _
; ^" W+ Z7 ~* n$ @, t3 J; \ " O3 K2 f0 | j
5
& C! }: v" u7 C8 P、8 [0 z8 X) f' s& ~
TTL
3 ]' _4 u( ]' G和
) b0 |# S( a( QCOMS. {: t: [; `* ]6 L) y, f, P
电路比较
* c( j/ R# m. p- E; ]6 D：
0 h3 h: j: x# a v. ^ & s5 H) h7 }$ m3 Z
4 ]# ?4 _9 o$ }! J1 V5 s6 Q/ ?1
- }4 [3 V2 X) x* f- }7 G）9 f& e6 S4 v9 M! ^5 l& E7 u2 S
TTL; V4 ?9 w; \. f; Y+ q5 r" G, M3 x
电路是电流控制器件，而
6 y. e7 k& P: xCMOS
5 i5 _5 Y) {+ ]8 o% v电路是电压控制器件。: t3 @" W) G4 J
7 A5 U5 b6 N { 0 R+ l/ @% \- H, i2 ~& |
28 t4 a/ b# F8 I6 Z6 @% _8 g
）0 j" ?4 Q2 R) D. M+ }( i; h
TTL
5 r# {% ?8 R* Z- Y电路的速度快，传输延迟时间短( z+ Q' k6 a7 g) K6 O) D
(5-10ns)7 ]& H$ O1 H8 Y
，但是功耗大。- f1 { S/ R8 K$ |' l$ A8 t
COMS/ q ?6 {. L" [* p1 |
电路的速度慢，- b) Y* }3 ~ ]2 _9 f7 i
传输延迟时间长4 h3 R- q. d3 P* ^! e0 a
(25-50ns),% _( S) `; i# H e2 A0 ] J! {; Z
但功耗低。! X3 A1 ?$ V# e8 {# \
COMS
! |- I+ _+ r- w" L [- w# r电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，& U3 A2 ^. g9 C& u+ z
频率越高，芯片集越热，这是正常现象。7 x# m, g" E7 A+ L- q4 H6 t9 _
# ?4 E2 j4 D9 r( E5 d; _9 j
0 ?0 e1 h$ [. |! W7 Z
5 ?$ L+ D2 b4 H- u) c/ P39 C. D5 g; R: n( G2 Y$ m( B! r/ q* K
）
; F: S2 W3 }+ k! y. ACOMS
5 v8 M Z6 S$ u$ l; x7 X电路的锁定效应：
6 Y$ L1 @: U( ~7 j# B4 B2 l
$ A% |+ r/ _% s$ d5 l1 z% d( V . U$ W+ J1 W1 G8 l3 H( l; C P
4 i* |. r5 R3 G& k( l( ~5 UCOMS; m+ M7 s# I# W0 U% h1 W
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; Z! N+ j! n% @9 N c
在增大。' ^ g9 F! u$ x8 a$ J% h. g
这种效应就是锁定效应。1 `1 W1 {2 l+ K1 x
当产生锁定效应时，
" a" `! B% T S) a$ @( d: RCOMS
' }6 \2 p8 Q4 D6 w3 ?8 X- x的内部电流能达到
7 v) h! N# p# S& d5 H$ \6 ]40mA! O: n7 V+ l: Z" b9 y- W0 w
以上，
2 Y4 E, @5 W& Z很容易烧毁芯片。# b( l! q7 |9 I, [7 I7 E" N2 d
) F" v) ~3 P- U( T; E7 k
4 T: O2 C6 x9 d$ g) @9 A
; M5 d% B2 b8 o0 ~防御措施：$ }2 G# u1 w% W4 m6 |3 m* m& K2 ^# K
" |1 p3 a# C/ Q/ w4 W! g
1& u m/ o+ V2 |1 M& q# p6 \3 P
）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
% b) _( F. Z4 A7 d' m: n压。
' y$ K, y: I7 M ) Y( H2 C/ |6 S9 Z; S! Z
Z! q; f4 i" T9 X3 E! t
1 K+ o" M* Z5 {% w5 f0 G9 H& e2
8 f- s7 k2 S& q6 R, f5 P）芯片的电源输入端加去耦电路，防止
+ _4 |2 j1 z6 g/ bVDD3 o0 p4 S9 _- q- @6 L# E3 ~* e
端出现瞬间的高压。
. `4 b% t4 B7 w+ w# T! t3 S
9 g7 ]5 K) m: S9 l9 @
5 e9 _' m! X) ~2 y31 b: V7 }: l* W% S2 i
）在* A3 L5 V. j5 n9 ~& Q! z' A( y/ l' L
VDD! l) o( d6 L* w, ~0 i/ }+ Z
和外电源之间加限流电阻，即使有大的电流也不让它进" @( d3 Z1 l6 Y, M
去。
5 }$ J! ~+ s/ x# t$ a7 Z9 \5 Y' d. ~% | ! m* t8 m) X. U9 u! B1 B' V4 A4 x
2 n+ ^! _0 ^, `5 r/ t# Z" H$ T E
9 ]1 q v4 ~( p4
& j4 _+ D9 x# \ [8 l4 y）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
! M5 H1 o' ~# Q* I开启. m. Z( l+ @. t @- N L, F1 P
COMS
' q- _8 c, D, _$ |' d9 p4 R路得电! N7 l( d! k. [4 o, s) |: w
& S& T! Q3 R8 {' F8 `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
% s; F) F( {( v; D2 \; I O# C- Y电源，再关闭
9 ^! K% B0 L% S5 S/ b2 HCOMS' M; h" {' ]7 M+ j* h3 ^
电路的电源。
# E1 S" \4 Y! G( @/ l! @9 l' C. S
+ k) S6 _) K B$ }$ A. b( H `& ~4 D4 `4 A% D! T; w
6
( R1 _. A9 V( R `, Z) R7 t、# `1 r* ~( \0 a
COMS
1 p# _7 @! u/ C( F p K. ?; Z/ B电路的使用注意事项
5 z: i1 V8 m7 b" \3 [! D O8 ?3 r ; P6 S1 _2 k1 p3 l3 ~" a: u ?
, Y2 C+ y/ o% M. D2 H: X
$ U* @4 _1 ^+ P2 w" ]$ [
18 m! L6 f' }6 [/ }: @& X
）
0 T" U; r. F9 C e% K6 ZCOMS
& ?; ]0 S" w$ l. X' X" X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
' v5 b# s% m6 o+ S; B以，# T* g2 y% U3 Q9 {! r: }% D
不用的管脚不要悬空
* ]" h, E; F' u5 n8 }5 m，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。
2 S; r& y+ u* S, Z3 u" T 3 B5 X/ v* i' C2 M" ]; F! N3 H- q
/ H8 v; r" n1 J" J- N* V. T
% @5 U8 p: u$ b! ~
2
( g& P' ~9 o% |* o* k1 Z. a）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 p9 Z6 l8 M4 }: [. _
电流限制在/ y$ Q7 d1 z/ s* t
1mA. e, U* I1 H+ Q+ f% n$ y
之内。8 L3 K$ M6 R2 |8 G
' c6 }6 |# _6 e- ~0 e" w
; J; q0 x: f9 `7 F; I3: X9 `; z J! d6 \% e& R
）当接长信号传输线时，在
4 X1 p" j+ u5 I3 i) O. K0 lCOMS
/ Z# _: [1 i: f, H电路端接匹配电阻。
+ x7 z- D0 N6 q/ h# P ) f# E$ Q! y+ C: O$ v% D. x5 z. o8 _
9 R7 S6 @# S- c3 _
4
9 O5 m3 E5 A7 R2 R2 R）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) P5 C1 ]7 N0 N( b; X* [
R=V0/1mA.V0
$ U" t3 G$ u6 F是外界电容上的电压。: ]- Q8 \0 B" ]0 v4 }4 e, F
# p& b" ]/ w% V& j/ {8 u H4 e; @, C3 n% K7 u& f) c8 f: Q
' z% _1 s0 d2 S# O9 n! ]1 r5
5 i8 Z+ _# X" Q q. R）# ]3 P5 b, k- E9 A( o3 f, f
COMS
' |0 ~3 \& Z( n7 b# w& [的输入电流超过
; @( M5 G0 w5 [% H1mA5 V5 C! w S8 n8 F1 A- O- K
，就有可能烧坏! `( z; y9 |1 E3 i
COMS. O; n% K Y: o* F+ E
。' S! i3 ^1 I! E+ d
' q; }, s5 e7 s
& L& r# Z( _3 O% m* P. O% h
75 C% u, }, s8 T+ R. i: d, J
、* z2 `. @) G$ c! a1 Y
TTL
! T, \; d2 S3 R9 m& o门电路中输入端负载特性（输入端带电阻特殊情况的处理）：
0 W9 a; h; z N( Z1 v6 S
. M. X+ q( @! i, [ ' j7 c S- r6 ~, T2 ?
2 K9 r4 p' Y, j7 J1
* T" Z. W/ k6 d9 z; l0 a* S- w7 x9 Y）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。
6 u4 Y4 e; J# _, a# y: w
: S Y* @. R! \$ D$ o# u8 C # F1 A6 U0 `! Z
$ l- z! B) y7 W* o1 U1 {
2# H2 j, j' K; P, R8 B1 M; f8 R
）在门电路输入端串联
, o) j4 D U0 b7 M! [" Z10K; k; r l- r' ~; f1 f
电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低
% x) R5 O) ~/ Y8 r8 F+ J电平。
' U% U3 {2 u3 Q+ V9 e) [因为由7 \; k9 G- V% b4 A! z
TTL1 G$ m, i7 Z4 A- @* p* i
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0 E- U5 p8 D, |* f
910 W* }2 M6 E2 J8 M" `* W
欧, M6 Y; e g4 t( q) |- {9 n! H
, U( I7 L( J8 P! Y% Z时，( S6 P w/ U' \4 G2 @: Q$ U0 \
它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来，/ v$ H) [0 U- d/ u& w4 [
串联电阻再大的话输入端就一直呈现高
' T: `% `7 M) G电平。这个一定要注意$ |" ~+ W" \) B1 l1 v
。1 S) r# K. q9 L$ P' ?
COMS
5 w2 c4 ~3 h$ i5 T% C& Y {* d门电路就不用考虑这些了。- e0 s: N* Y/ z
. k! j+ I8 a% e% A8 o* S
. t' P( {0 c, j# |% Y t$ Z8+ b; f( Q* n+ Y7 |. P
、
. W4 e' {9 y$ E; }0 PTTL
1 o8 t& f* j5 @. a, L电路有集电极开路
# n6 J6 _# m: [1 q( VOC. l+ }; O7 z. U0 R s
门，5 B; Q2 z+ p& G( i
MOS6 c) C: A/ n' [2 C
管也有和集电极对应的漏极开路的5 T/ c9 G# J5 w5 Y, l* M/ L4 @
OD/ N' Q8 [" `3 y; E0 N) A7 |
门，它的输
$ _: o! X! i5 a1 _出就叫做开漏输出
4 X; O+ [/ z/ j @% W) I' D。0 ^% Z& |) c0 f
OC) D1 L1 G: ]' e8 h& C9 S5 L
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! }) X$ K4 q$ t# S+ l
是因为当三极管截止的时候，它的基极电流约等于
% h2 [2 M1 K8 n! N09 | u2 L8 {. H6 O1 {' j
，但是并不是真正的为
/ a6 ?5 S6 _( N8 s$ W4 P$ Q0
. p0 O& Y% R: x- o i& @9 c，经过三极管
/ {0 s6 G* I. A的集电极的电流也就不是真正的2 h+ D2 E& T! j* B% M+ Q
) ~" d- A8 E. W4 r0
! C4 {3 ?! I6 |( J，而是约5 V( }6 l# k" A3 K( f
0: I1 a8 s0 Y4 [4 U+ F) j1 u) A
。而这个就是漏电流。 n( q- z1 J! e* c3 q$ s: [
2 I3 Y) O% @4 s- ~, R: k : V8 g3 D5 k- c9 d r
开漏输出：
# Y l5 K) K" c: `6 ~OC
' V5 B/ N& W6 n" n门的输出就是开漏输出；5 u9 W+ s: m% l( O0 I/ G2 v
OD% w. `( N, D; s4 t- m, L
门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大( d) y; n4 _0 Z7 @! }& H; b. h) R
的电流，
1 C/ v0 k8 A) S$ l0 E但是不能向外输出的电流。6 W% h) j& w4 w" I6 B- r" b
所以，
( w+ V+ c( b$ `3 d为了能输入和输出电流，
. _' w: ]* ~4 F% V+ D2 ]: L它使用的时候要跟电源% q& A+ T }) o# Q7 }0 X B( a4 [& s
和上拉电阻一齐用。7 {; y- {$ J9 _ Y- t; D
OD. g# v4 V/ w% ?. ~% s2 ~
门一般作为输出缓冲6 S# m" f) h) P, |: A$ w
/
( f7 {7 ]# b. p驱动器、# U5 h: y" H0 C; r3 W) a3 X: Z2 }
电平转换器以及满足吸收大负载电流
; \. b `: q+ j的需要。
6 J6 { o: s1 D( U
" {/ C: Q1 Q7 `% \, i
& M0 W1 N6 e/ s: o2 _4 T" Z8 ?9
9 i$ q, n: \1 y* ^、什么叫做图腾柱，它与开漏电路有什么区别？' b- [5 J2 X- s; c% O$ H3 y
* U* v7 c9 j/ C
! Q- T0 [& L- I+ u+ Y1 T! [4 X4 }
" c: h; M' | [5 n% ]. v
TTL
! z+ }6 q! m% T, L2 H1 T( Q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
: y% j+ g2 `& C1 AOC
- e4 h9 D7 M6 M: H; o' K5 Z6 V' S9 S门。因' V5 p" \! s' _# T/ l0 y* s
为) h9 q! w* B, a( O9 Z% Y8 ]
TTL0 ]: I% P+ C2 B% z3 w
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* y) _) d; V8 u1 v" O
腾式输出，高电平
0 l' H S! V5 S! j# @400UA- z1 }6 ?8 V( U* I2 @2 D
，低电平
4 f! ?4 J r$ {9 L3 Z! m" e8MA
: ~& b- l! S7 B% e: w" N / X, C: ] o4 J3 D0 C2 q4 Z/ d( \
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ . `* P; m) U/ a9 y% L1 K( r
! K, F0 p8 I1 D9 s& g
" R0 b: o# J# |; z) wCMOS
( w; Q" z2 t) i; S; U7 c器件不用的输入端必须连到高电平或低电平* h; j8 M- c( c3 m' d, s5 }
,
0 \# [0 o. Y `6 R, q: |这是因为
. o) V* K. Q- m. |& L0 k. W, k# G & U& h/ [% e" W ?* o, t) y: R. t
CMOS
( j! \9 u3 v" R( a" u& s! K3 Z$ p是高输入阻抗器
& C6 o, j: v; D8 T. \4 P件2 L3 m- `$ ^. X( {
, ) W$ _0 F" C X$ e: F
理想状态是没有输入电流的( \: C7 @1 q* [. y& ]# Y
.
# H8 V* v4 g8 w5 H+ x ^如果不用的输入引脚悬空4 K/ Q3 S3 J, |5 q$ p7 G# P- k
, " x2 }% i2 ?0 ] N6 P" c0 z
很容易感应到干扰信号
2 b) @& `+ n& m) L( k' T, & n; ^' k- q$ |
影响
3 \2 a& [" C) \1 W6 ? k" y( D) I: D芯片的逻辑运行
. v4 [: \) u( H5 H6 S6 `' l, C, 4 F, }/ \# P( \/ H
甚至静电积累永久性的击穿这个输入端
" @, m" y/ e( r4 O, V: Z, 1 O) Q0 E. T- X& p
造成芯片失效5 s) g$ F% y7 F5 y4 |% _& a6 F
. 7 Q: g* V' j9 v
/ x* c' q O1 B1 G) p, r5 i另外6 X4 _4 |! \# V4 ~- k
,
) n4 |, V- h& F" Z9 h只有1 n6 S0 t5 w+ U$ w o5 o+ H# ]3 i1 v
; r3 S- K1 S6 `; c1 ?/ |4000 ! F. k/ o% d1 B9 q) B; x
系列的
& K3 E& C4 A L6 V* W
- q8 M4 I3 p! \7 e$ gCMOS " }( s0 d- M/ ^1 u3 r, T, d
器件可以工作在
& S3 T2 ? g3 V8 k5 C15( p. v3 h! Z, `
伏电源下% P+ U: O% H8 l* U7 r# k
, 74HC, 74HCT
$ J& b. p8 m% T" _7 z/ D& M" `等都只能 + _% t0 a' Z+ W, T& ~$ j
工作在( ^* b' i7 U' A
" ~" V% X$ P4 |/ L+ e( }3 Y5- n+ a; g( R7 c+ b
伏电源下( b. C x" H/ h4 ^: F
, ' I2 Z8 i! [9 }4 W3 u7 k$ f( B! w3 D2 O
现在已经有工作在/ e$ v+ `& q. X- r
7 z, `' t5 S* E4 `- y! i3
8 z6 J4 u/ W: }伏和
* ]# R1 h b% i; D* N$ V5 \ 2.5
2 @6 N' J W1 _2 O3 S. C; j伏电源下的$ r$ a. W y0 g, Q- C+ ?
CMOS ! Z. x. q! K7 e5 n# E
逻辑电路芯片了- B- J9 U/ C; k) U/ D' o" S
. ( v6 o9 D0 i0 W+ c
( Y3 ^* ]" o6 g* i1 N
CMOS
( S$ Y. v0 Q+ W8 b- F- b$ Q' q电平和
; O' ?# y1 Y. ]3 ETTL
7 ^5 I0 Q# d/ I# G5 J3 u, p电平
g2 B1 Q2 t# o# ~: . w7 }# r A3 Z5 X0 y! ~
, C, O0 O6 \) H5 `# W/ ], E+ ?1 D& h
1 e6 O, W& B5 L6 s- U/ J% NCMOS7 ?$ v1 q6 y0 M- I( u
逻辑电平范围比较大，范围在* p$ s/ |* h: H B1 |3 \: w
3
9 `% F, L9 l5 U% @$ _$ ]. i～
% V$ S. l0 ~$ U15V
- j& A3 y+ K7 ^，比如/ C5 [- w- }' ?& W2 U# ]
4000% U, j( n- t5 L4 c
系列当9 g8 _3 }' @( V4 |/ R
5V
7 ]2 s7 R- B: }7 C- {# G/ i2 ~$ c供电时，输出在
; O/ z! y4 v2 w L: T3 O4.6" v" V7 P2 R) [6 ]5 C& f
以上为高电平，
) T1 X7 ?5 k! a, q8 u1 |, M输出在
' X; {5 m x5 {; Q- z" p9 P% D4 z0.05V
0 [, | H0 k0 p6 k) E1 ~0 S以下为低电平。
0 W! F7 l& s) R- y. d' x0 ]$ V$ x输入在
r% y% r1 ]6 i4 k1 j3.5V
: W: _0 O. j9 @( @以上为高电平，6 P" R1 B8 K d
输入在
1 N3 F8 [7 \8 u0 R% }* m8 a1.5V& _( {. V. w9 R. M3 m
以下
# e2 w" y& U9 t为低电平。
- D( A. Z$ w, \" p) l! a8 c , G, I# J: }5 _8 p0 q
3 ^% o1 ?& {' c( a% B
而对于
# S7 Y. }6 f M% o: D2 D0 tTTL& m n; A% w% G! b! x& ?0 J
芯片，供电范围在
, A/ P- k' M$ Y. D m6 Z0
/ O) Y+ U9 M0 X5 e+ p, u～! Z$ T) d, \; B2 F0 B
5V: Q& A% G9 [% N# L- D3 \
，常见都是. D6 J5 v5 N7 T0 H9 s" T
5V
+ Z6 }5 D D: x/ ?* D( B，如: V! i2 R5 ]6 h5 A
74! a; F- ^8 z1 Y0 M6 ~
系列2 _ e: z" L# c4 ~8 f) S1 J
5V
+ f& P( A G9 r3 j6 _6 s) S5 ?4 |* ^供电，输出在; V0 a! s! i) H% U
2.7V
8 f% o8 m' F6 P! |" _" _) G" P以上为高电平，
% z$ K5 D, x/ Q% A8 o输出在
' V7 v2 z$ e& e
7 |; V+ x K% @ ]# N0.5V
+ H9 J! O6 d6 F* d2 H& f4 ~以下为低电平，! C* M' l- @1 Z
输入在4 r. u' p2 \0 K/ f! Z. j$ [" N$ U
2V1 j8 a+ L( j& Z7 @
以上为高电平，
* w; o$ T% S# |在2 }# R' M; W2 n* N1 S) r2 N
0.8V
5 H; ?2 H0 M! m+ H* G5 C以下为低电& f2 Z! J+ j* ?$ Y
平。因此，5 |5 G$ b- |8 d
CMOS- X5 E0 @8 r+ j( f
电路与1 U# l' n7 ^# l
; k: \. f3 }$ V* F5 D: j
TTL
# d# Q( ?/ E. T电路就有一个电平转换的问题，使两者电平域值能匹配。
. P( }/ Z6 U( W, Z) m. y 4 N4 {: M. [2 c/ K" U- C7 Y
有关逻辑电平的一些概念3 C [$ n P; S- Y+ M0 F5 W
- P7 K; @; [, v6 _- E
：
4 |! X0 P' ~- {0 t3 \* J/ c/ m6 @ , u' D8 r6 H5 D9 s: o" k
要了解逻辑电平的内容，首先要知道以下几个概念的含义：7 R7 d. a* o& j6 }
2 `* H6 {$ U0 z$ V) u I0 e1.- ?$ J3 u4 }7 O) k
3 ~1 [8 b i% i6 n6 }& {1 l输入高电平（
5 v. d$ K1 H% \7 T- t7 y3 V HVih# F6 q8 r* B6 Q
）：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
% W& @3 s; C+ ` ]: w入电平高于% ?4 O8 P: _/ j: u
Vih# _ Q* b& m6 r5 F1 m
时，则认为输入电平为高电平。
/ r R8 \" \$ P* ? x
, W |3 [& a0 Z9 O0 o, \7 h
( x# D) @; p9 T4 _2.- \0 Z4 S9 q. L# q
6 y0 E" {) J0 S4 \
输入低电平（6 }, P# Y8 X1 b
Vil
) R2 x3 i6 J- e& x& h）：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 2 d7 D) N0 _# C' P* \3 G8 q. S
入电平低于
]& _$ R% }0 }$ V9 U$ nVil
' ~# A5 }: W' \4 D$ j8 z5 H1 [时，则认为输入电平为低电平。
2 X! F# @; g0 G( M" |1 v: E# G; l 6 r, B- K! F, A9 \' H
3 ]" F/ H" U( F- J0 F; j, x1 M
3. [- |, X. z4 f! _ [+ l$ X! o
5 P: _! Y! @" ?$ J3 s
输出高电平（
- N0 |! v1 _5 L- C% i, R7 IVoh
u$ W* } a( I8 Y) `）：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
+ y G* T0 k% N, N" N3 }+ f的输出为高电平时的电平值都必须大于此
8 M# D) Q; s g: W& J, LVoh
: m% I" c N6 G" ~) ^! M1 i% k。% y4 C1 h9 ?* j! W. E) {" {4 X& c
# Q( S/ |0 s4 G3 V4.5 U. B" ]( E/ J/ T1 k3 d% u2 `
8 k2 l ?; a9 Q+ o% x输出低电平（) N# ~+ }% i# r. E: l
Vol" g8 _# ]& M9 ?
）：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
$ E2 [/ p# C- p$ k! C输出为低电平时的电平值都必须小于此8 G9 ?( z1 }: }, {
Vol& M3 \. ^7 `' X; b4 @
。; R z; N0 [$ R( Q/ X ~
{5 {2 X) g! [ . e: Y! c! X( q2 V0 k1 ?
5.1 k! z7 P* _$ }
8 A, G7 P$ t/ V
阀值电平) l; _3 I! A1 ], E
(Vt)' X7 L- G) s# v
：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 + v$ p9 X& G5 V. o% J
时的电平。它是一个界于8 x3 k* f% S8 n- }/ m9 |# S
Vil
6 k( j; b$ F* Y- J. A) [, K ]、
- @/ G. S7 t t' ]4 F" l: ^Vih K5 {, l% I! Q7 g! o0 D1 a; \
之间的电压值，对于7 H* d* L* G! j# P' m% v: I
CMOS
5 ]( {# U' A$ F- v电路的阈值电平，基
. R: o. ^6 \' g3 w. t& ^! z1 z1 m本上是二分之一的电源电压值，但要保证稳定的输' h/ U( b- E' d# p2 M, Z
% a$ X+ C" u; Y6 {' \0 _0 B
出，则必须要求输入高电平
9 r" m% `7 T$ M. `; u: b$ ~9 T> . q0 }5 Z9 C8 x B w2 T
Vih6 y/ T' ?2 X9 c! W) E
，输入低电平
% }* [7 ~. ^! R) M$ P, E; ^<Vil
7 @* j2 ?' k9 D# J6 u6 @ v，而如果输入电平在阈值上下，也就是! H9 S; b5 i, `8 w* s P. ^( T
Vil
9 t7 O/ D# m$ j) O～
7 r. R9 o9 P: E NVih$ ^. K# C: ?1 U" b0 I
这个区域，电
! i- J5 {9 ]8 d! c路的输出会处于不稳定状态。
8 K1 C, e0 Q# f" s$ x 8 X/ _1 f" P5 N
) q* c! `8 T! j; e( i" |& f: `$ s
对于一般的逻辑电平，以上参数的关系如下：
0 u2 r- s1 U2 `, v" u
% k5 @9 s- t4 y
. j1 d9 o: ^' bVoh > Vih > Vt > Vil > Vol
8 M, D# ?. N% ]* k( ~+ q
8 ~/ O% B( k6 w ~6 }- V6.: m4 M* |( v. c1 X2 k
, G( A* `9 z2 c
Ioh9 e& y" \9 z6 N
：逻辑门输出为高电平时的负载电流（为拉电流）。
% ], {: c; I1 Z9 f- l
6 F# s4 Y; C, S8 @' |. U9 `6 m 6 t M, m! T! ~2 x1 L/ [6 P
7.
! w1 y/ y+ g3 C' H6 m- G
" B: b/ N0 J# X% D0 _$ IIol% M( ?6 R/ Z5 S* s. ^7 G
：逻辑门输出为低电平时的负载电流（为灌电流）。# D+ z" l' L9 i# o
" L1 g; \- G3 J+ }, {! x, N9 Y Y
; i/ t1 K. | B& V2 p, [8.
# x3 _1 Q% ^4 V% _ 6 o( u6 d: S8 X
Iih
7 S6 ~7 m$ e+ Y. W( V! y' h：逻辑门输入为高电平时的电流（为灌电流）。. E1 T8 }; J1 I
: Z% B6 }$ k8 P0 U( _4 J6 r9 Q8 X
1 G1 F4 u7 B% Z [3 O9., o; Z% q! |5 \' I1 q% ?& P
- {+ Z9 C$ k7 }" Y4 t
Iil
5 ^- W2 Z: j1 F' Y2 G+ V：逻辑门输入为低电平时的电流（为拉电流）。9 Y) P+ g9 M9 o% z- O9 q
; q! `: \5 \+ }& V5 v) ~ 7 z2 F" h0 H1 G% p. c
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. E8 \ H1 Q5 @, K" P
开路门。开路的0 [1 ]3 g4 z. ^7 I7 p
TTL& N: W, x2 E/ ` Q* l A; `
、+ F8 u4 r/ R. u
CMOS$ `+ N/ b& r; s" Q4 o
、6 S5 v; M# V3 Y) i6 J, ^; ^" x
ECL
4 W- W6 b F5 p5 C门分别称为集电极开路（
6 o Y% R+ |# i. uOC e: x& k8 J. @$ u! N6 a, Z, \
）、漏极开路（
) d: q- k' Q) G4 l, a2 oOD2 ?/ J2 Z0 L8 K' Q
）、发! D1 ^' Z' |+ V" l
射极开路（
+ z' T& a6 l6 ^OE2 e3 I% L9 s' H& Q' \& x# {
），使用时应审查是否接上拉电阻（: D9 A! f, f. x1 s& h5 o0 a! ?+ U g
OC! {, y* D0 [9 I- J8 z
、
+ J, u" u$ X: [OD9 i! W; ^# ^9 W8 f' q
门）或下拉电阻（
7 W) L4 ~3 N7 ?OE F' ?! O, m: W
门），以/ x0 B' N8 Q; k
及电阻阻值是否合适。对于集电极开路（9 A5 O0 ]" V/ O p4 {
OC
. @- r# [$ B: @# B* a) j) _）门，其上拉电阻阻值
( T; Z# i* \* mRL
9 Y0 m% q$ W: j应满足下面条件：& R+ o u5 R! q) S% B& h
+ ^2 {( [6 m4 {# _ c ; R. ?" E" u( H2 w
（; w6 |: g/ Z! Z4 _" H- m& |0 G+ g, d. f
1, C5 B9 @: F" M# h+ c) l; t
）：
# |6 g# p0 P4 P% b1 u- F _0 w4 I% CRL < ( `: R$ u; A5 V- l$ u/ k
（
9 l: n+ f3 C4 s o- FVCC
/ s& m( x6 Z: P2 U－
$ d, B' U6 Z- {% g1 t& x" yVoh
3 q' h e8 ~9 V1 P" V' ?3 Z）
* j: }1 [7 h9 l4 w" ]! Z y/
* d @! L+ h" a# Y: f# N（7 r0 V! K! u( v& Z7 k" B, v
n*Ioh
- ?' Z0 V" w1 x+ H＋6 X: F _+ Q" k' Y5 W
m*Iih
5 [0 _4 C# @& q- b. W$ l）
; j! C( H: p" I& U' u
1 s' y8 y3 _. n+ a" f& j( r
% ^: i$ \ X& T0 o- r! B% E, s（- i& n8 }0 r- P3 P; I/ @
26 }0 A9 @9 }; W& f% ]$ ]) O
）：
; S% \+ t4 j) T+ ~* @5 q& bRL >
7 T: L' ~ a: S/ Q8 N（
( ^& u- ?% `: U7 O5 M" u5 k" vVCC$ N, H3 \8 \) x" M+ E( u- [9 P0 M8 o
－
, N7 X6 \! u! Z; XVol
) w4 i9 [8 J- s; A0 z）
) Z" b1 ~9 P* w" q/' X( w1 E( \- T7 b1 ~2 H: |# ~! C
（' k {; u1 `" {
Iol3 q2 F5 o1 j/ m9 X0 @% G' M
＋# ]8 J7 I! X i" l" A3 D) M) B
m*Iil
; V7 a, M. f$ I) p）, H1 V% W2 P5 i! ^1 }
: K- f, P: A& v; [2 O- y
9 b3 C. t3 I; S G% Z; n其中1 ], h% X* ]- k T {+ \
n! i( n% Y B r" w6 z7 L6 `
：线与的开路门数；
) t1 a. T, Y: X9 t+ Bm! z2 [3 ` t1 I, j: r
：被驱动的输入端数。! T% O1 n% ?9 b. B! n- w) }0 @
5 P) y( X! |8 P) U: J; U5 C
/ x0 z9 a( n: m' j
10
8 I0 h: ]2 _8 E：常用的逻辑电平
2 A2 j7 ?' c; d) k; f. K) A
7 y% q, I4 O) p8 M& E p% ^* z5 A' C5 e
( p& g( g% ^3 |& I" D
逻辑电平：有) I( z, [" c9 t2 t
TTL
' ]# Q: N8 [' h、$ E6 q8 P6 ?& `# @% ^- }* {
CMOS
( A, N) Y! _- i- \% E% a、7 g+ ~5 `1 i- u2 F# T$ {" ~
LVTTL
& h# h8 Z0 r9 K* I3 w、
6 A1 I+ d3 G" V8 BECL7 m9 j4 W F1 {
、. q8 y3 u& M q5 Q* N
PECL
% ]- ~+ e) N$ k& s! _、/ _$ i* b% [' X5 ~0 d# W8 `6 {' J
GTL
$ D; x) ]. V' _ x C. N；
( z- m) C; |% IRS232
- _9 Q9 @# q" ]7 d, T、+ ^8 | x4 U, }& o
RS422
- e* h8 \3 g/ d/ S, E、1 q0 i5 A) c3 f v8 F) |4 ^
LVDS B( T& I# T3 u# N h
等。
- ?$ V4 T: W- {4 ?9 z : H1 [7 T& ^2 t! ]
5 g3 \ W! W$ S4 R% I& o8 d9 D
, O% T. x/ T B. T$ s$ J其中
4 O% A9 V+ u$ | j& ZTTL
9 V; K5 o4 J: \ j6 G9 O5 }) }和
* |+ r1 e0 Q+ p1 \. ?7 lCMOS" b* y6 E( d$ C0 _. H- k) i% {
的逻辑电平按典型电压可分为四类：
; V9 G2 S$ u& P3 ^$ m/ B. b! E5V5 Q& E: l" i0 M& B/ O
系列（
/ q0 [, n- A D1 q# Y1 n5V TTL! Q& o+ `* n/ m6 P1 B
和
+ }0 B% R9 `+ H( T5V
L$ d; c( U/ o9 f. M Y) E0 I, `CMOS( ?8 M1 _7 L* ^/ ~: N
）、4 i! D' {7 s$ f( C% S( ~# x
3.3V* q* V' Z2 z( C5 O
系列，6 ?' v) F+ h' m5 }9 I
2.5V0 r' L* f6 {, Q( y$ l
系列和
* {2 p; W7 Y0 c7 M7 J1.8V
5 p+ ?) g$ O# A5 H& }2 B% |; Z系列。
; S& t% S! C/ e) T6 Q
, a& I9 d2 z" e0 D( ?0 _
0 N0 {$ _. F7 d. G% i ( k* T" n& q5 A1 z3 r+ B5 o
5V TTL
/ |( ~7 X9 L" \1 y; }和+ e% d; W/ k/ v1 {9 Y
5V CMOS
0 q6 V" e% t$ z! t% S逻辑电平是通用的逻辑电平。
& D" Y7 t5 d: n* D+ v/ v, V0 A' l
' B' R$ h/ z8 ^
% s0 [2 d- t# {4 H& a6 x$ b
1 o- B. @9 v* Q( j
6 F, @8 D; D% O1 ?/ W; E9 t* m7 u3.3V1 q7 r' ~0 x# F) @$ b# Z
及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平，常用的为- A/ Z; P* H5 V7 c# z( B7 K0 A
LVTTL
6 Q% e X( c D: o5 V6 T; s电平。# k8 v. e$ B( K/ p' @/ k( v# C
/ y8 z1 Q l) T& ~4 h9 W ?1 {
5 i; ~( {4 n5 H$ X& ` # B8 \* m& j7 Q- x5 V9 X/ {. x
低电压的逻辑电平还有& V8 I4 _! }2 I6 g# k7 z
2.5V
* D7 F5 j& g* R% D$ A和
. e* i+ P! x' O# _1.8V
8 {+ T, ]5 S% P9 U7 I两种。
+ G# W& S3 s; O& a9 u , E4 Z6 w: F: |' x* H" _
2 }; s/ l: Z% V( k* r
* p7 O) I4 t" ?% [4 x& ?$ s
ECL/PECL- w* m6 ~' T; [% W* V, Z
和' Q4 F: P$ h1 I! a
LVDS
, r, Z- u7 C" M% T2 b2 v是差分输入输出。
, r9 |" i' U' F( R! c
! r% E, s0 ]- X1 c6 I' a9 [: W1 i" c5 s1 }/ S$ D
9 a/ W- \! n+ R9 v u
RS-422/485: _* m/ E- ?( X' q
和
; r! x6 M: P6 t7 ?. Y$ I% ARS-2327 {7 U/ D g7 t1 j
是串口的接口标准，' S' F9 {" S1 [
RS-422/485
8 ~ i6 P5 o: m( H% @( @是差分输入输出，% w9 j8 A* a9 L/ V
RS-232
0 U; N: M% v* H, u' ]是单端输入输出。
9 C5 h* u: w; a2 ?- H
2 F$ @6 g" }6 z( q5 ~# X9 ?! J8 ~1 M( _ ) g0 J% @& |# \" U, P6 }, T
++++++++++++++++++++++++++++ 3 | S& |7 p/ ]4 E3 s! c7 v9 |% f
/ |$ h8 Q7 |% g9 j+ X) IOC
7 X: e* U9 F l; v: {门，又称集电极开路（漏极开路）与非门门电路，
/ @5 Q5 C, R5 H, KOpen Collector" {9 S- [4 P* m+ Q" R6 ~
（' Q% @4 P, z; U9 O' p7 F9 n- Z' A
Open Drain' Y* k% a2 l1 E" e
）。5 B/ [9 }" G* m$ i+ \; @
l& f' D% D2 s! w7 Z3 L
为什么引入
g' J# L& \3 Y9 k5 `OC2 E8 |# h8 }( N" v4 s# Q: K, e
门？
" }9 k, G7 I! B0 h
# ]7 R& d/ y# J3 J8 M q: }' E; z3 C 1 ^. t, z) a: U: o& r
实际使用中4 \4 K8 q7 t" p# I5 V1 V% @
,! _7 G( {: y' N" o: M% t' H' [2 g
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 ]8 F# D2 P* O% H( f* @! v7 E& n
将这些与. d( A% X4 o$ H
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0 D% b: B/ O& j% B& h% O
--OC6 W; \" F9 F3 `, Z! n' X$ o o) D
门来实现$ d4 U4 j# X- k6 X& z: j0 f' T
“4 e, D" I( u! X: L. ]
线与逻辑
5 p3 w( f; o# U0 Q”2 B8 D- \0 W: W" i
。
4 u1 X; H: w2 k ; s* l/ F) @9 j
OC
/ R" R, J7 o& X8 Y门主要用于$ m! c: Y9 U5 _- i9 s5 G0 `* A; [
3
1 A- e- v+ w# e: X0 Q; R1 S+ c个方面：7 e/ A7 U+ S0 b
# E; Z( K5 N( R) l1. m5 _9 n$ r) n1 J' T% {* n$ p. Z
# ]2 q& g6 K5 v7 S) v# b6 [9 D
实现与或非逻辑，用做电平转换，用做驱动器。由于
7 E5 L# o3 r' a1 W$ _OC
" z4 V3 k% S% h门电路的输出管的集电极
8 C2 J6 a0 h8 [& U! E1 W. g悬空，使用时需外接一个上拉电阻) H# Y$ y ]4 _! I4 x: b' l
Rp+ Y" j3 u w$ p( a: c4 f6 x) r$ E8 N0 E
到电源
( v1 j( `: {, c5 g8 d7 j0 \VCC; j. i1 i( U, \3 e9 q" Y+ G
。# s# h4 N" }/ |4 q
OC' J5 R. ~/ a. m( T8 Y" N2 M9 y
门使用上拉电阻以输出高电" h# d/ Q! H$ i0 d5 a
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1 w! N# p" O3 L8 z8 v
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。7 E) R) U6 Q+ d3 v
( w( ^, Y* R% l/ \
7 d/ f: J# a+ y' G$ g/ H: Z' f2.) D& M+ S$ M; }; i7 X
/ a2 u' p+ O. G! k5 p3 l" W
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
; T# G& O9 G: \' f& S“AND”
- T0 R9 p- x$ b* D# O" \$ f的逻辑功能。
% w$ N8 t& ^# c& L1 f* \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
) O1 X( D8 T# a* j. l" L# W/ x8 eTTL7 e9 R, g# `! x; c; E
门输出端4 H/ X+ u/ r4 ^
并不能直接并接使用，# p4 m' d. P$ e; U
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. Z4 \: \. o% l
（灌
: f. H. t5 Y; ]# d电流），而烧坏器件。在硬件上，可用
$ U' B- S, n6 U6 B- p# {OC( y& t8 Y' u4 d- B
门或三态门（2 \- t' J7 r1 y
ST
: v3 ^1 S% n, R门）来实现。
( i- Q3 _4 Q# a - p$ X) j8 [2 i" |
用1 H( l) _/ H: |! Z% V9 @. ^) B; w
OC3 ~4 B: @: \' {" @' N! z
门
( Z6 Y; P$ N; r- M: a实现线与，应同时在输出端口应加一个上拉电阻。+ X' ~, J4 }. V
1 n$ p5 ?' j6 C0 I % ~' |- }& y- x
3.) ?) f4 u9 M+ s) r. x+ I
5 N! m; V; q4 s% A5 j& E三态门（
# E3 N9 z9 V8 a2 f+ e) oST
- m2 M, N6 [; N4 B8 F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
' Z6 u; h6 U5 w& P占用数据总线，+ w6 I$ e8 }- B( j& _+ ~# k
这些门的使能信号
1 f1 v% R7 N9 A: o) V（: X1 c" I0 K! A9 }
EN2 m# V0 W% r8 f* E0 \5 k$ t. i5 M
）% e* D& ] |9 q0 E: Z. p
中只允许有一个为有效电平（如高电平）! {, s( U& ]* R- m& V) u& n
，2 C, b: p* P. n+ H `! A* l4 F
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. z a9 [1 \# n5 K9 m
度比* ~/ ^" g: e2 ?' G! b8 @
OC
+ h* E$ |4 g! k9 ~4 u门快，常用三态门作为输出缓冲器。" w1 X) F4 K4 Q
# I1 A% N; ~& ~. w* L
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 W7 A3 M% Z) O" c5 B; l6 R5 r
什么是OC、OD？集电极开路门(集电极开路OC 或漏极开路OD) $ w9 ~: E- Q$ i' R# R3 @3 _
5 C; c M7 X+ P4 R- vOpen-Drain是漏极开路输出的意思，相当于集电极开路8 _. o1 [3 F4 D- @
(Open-Collector)$ M* ^" ^1 R! C1 J
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。
' f9 O: V& u4 }$ w7 aOpen-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。 5 H- i& T7 f n$ E. m
开漏形式的电路有以下几个特点：
; K3 G! o+ s: f J( |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. : l! ^' f5 c8 d' F& }0 l6 Y
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。
1 I1 ^8 }$ u9 `' _( `8 e A3 Gc. 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。7 q3 ^( m2 c+ G/ 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。* J I! {& m& |, _8 w
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发表于 2013-7-21 13:22
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