OC.OD.线或线与逻辑

一. 什么是OC 、OD

集电极开路门(集电极开路 OC或源极开路OD)

open-drain 是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(open-collector)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。 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。

开漏形式的电路有以下几个特点:

1. 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.

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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-DRA IN 了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。

6. 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。

7. 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。)

8.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。

二. 什么是线或逻辑与线与逻辑?

在一个结点(线) 上, 连接一个上拉电阻到电源 VCC或 VDD和 n个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C或漏极 D, 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上, 只要有一个晶体管饱和, 这个结点(线) 就被拉到地线电平上.

因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS),晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线) 的关系是或非 NOR逻辑. 如果这个结点后面加一个反相器, 就是或 OR 逻辑.

注:个人理解:线与,接上拉电阻至电源。(~A)&(~B)=~(A+B),由公式较容易理解线与此概念的由来 ;

如果用下拉电阻和 PNP或 PMOS 管就可以构成与非 NAND 逻辑, 或用负逻辑关系转换与/或逻辑.

注:线或,接下拉电阻至地。(~A)+(~B)=~(AB);

这些晶体管常常是一些逻辑电路的集电极开路 OC或源极开路 OD 输出端. 这种逻辑通常称为线与/线或逻辑, 当你看到一些芯片的 OC或 OD 输出端连在一起, 而有一个上拉电阻时, 这就是线或/线与了, 但有时上拉电阻做在芯片的输入端内.

顺便提示如果不是 OC或 OD 芯片的输出端是不可以连在一起的, 总线 BUS 上的双向输出端连在一起是有管理的, 同时只能有一个作输出, 而其他是高阻态只能输入.

三. 什么是推挽结构

一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制, 总是在一个三极管导通的时候另一个截止. 要实现线与需要用OC(open collector)门电路 .如果输出级的有两个三极管,始终处于一个导通、一个截止的状态,也就是两个三级管推挽相连,这样的电路结构称为推拉式电路或图腾柱(Totem-pole )输出电路(可惜,图无法贴上)。当输出低电平时,也就是下级负载门输入低电平时,输出端的电流将是下级门灌入T4;当输出高电平时,也就是下级负载门输入高电平时,输出端的电流将是下级门从本级电源经 T3、D1 拉出。这样一来,输出高低电平时,T3一路和 T4 一路将交替工作,从而减低了功耗,提高了每个管的承受能力。又由于不论走哪一路,管子导通电阻都很小,使RC 常数很小,转变速度很快。因此,推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。供你参考。

推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET, 以推挽方式存在于电路中, 各负责正负半周的波形放大任务, 电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。

输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。

一. 什么是OC 、OD

集电极开路门(集电极开路 OC或源极开路OD)

open-drain 是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(open-collector)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。 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。

开漏形式的电路有以下几个特点:

1. 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.

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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-DRA IN 了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。

6. 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。

7. 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。)

8.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。

二. 什么是线或逻辑与线与逻辑?

在一个结点(线) 上, 连接一个上拉电阻到电源 VCC或 VDD和 n个 NPN 或 NMOS 晶体管的集电极 C或漏极 D, 这些晶体管的发射极 E 或源极 S 都接到地线上, 只要有一个晶体管饱和, 这个结点(线) 就被拉到地线电平上.

因为这些晶体管的基极注入电流(NPN)或栅极加上高电平(NMOS),晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线) 的关系是或非 NOR逻辑. 如果这个结点后面加一个反相器, 就是或 OR 逻辑.

注:个人理解:线与,接上拉电阻至电源。(~A)&(~B)=~(A+B),由公式较容易理解线与此概念的由来 ;

如果用下拉电阻和 PNP或 PMOS 管就可以构成与非 NAND 逻辑, 或用负逻辑关系转换与/或逻辑.

注:线或,接下拉电阻至地。(~A)+(~B)=~(AB);

这些晶体管常常是一些逻辑电路的集电极开路 OC或源极开路 OD 输出端. 这种逻辑通常称为线与/线或逻辑, 当你看到一些芯片的 OC或 OD 输出端连在一起, 而有一个上拉电阻时, 这就是线或/线与了, 但有时上拉电阻做在芯片的输入端内.

顺便提示如果不是 OC或 OD 芯片的输出端是不可以连在一起的, 总线 BUS 上的双向输出端连在一起是有管理的, 同时只能有一个作输出, 而其他是高阻态只能输入.

三. 什么是推挽结构

一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制, 总是在一个三极管导通的时候另一个截止. 要实现线与需要用OC(open collector)门电路 .如果输出级的有两个三极管,始终处于一个导通、一个截止的状态,也就是两个三级管推挽相连,这样的电路结构称为推拉式电路或图腾柱(Totem-pole )输出电路(可惜,图无法贴上)。当输出低电平时,也就是下级负载门输入低电平时,输出端的电流将是下级门灌入T4;当输出高电平时,也就是下级负载门输入高电平时,输出端的电流将是下级门从本级电源经 T3、D1 拉出。这样一来,输出高低电平时,T3一路和 T4 一路将交替工作,从而减低了功耗,提高了每个管的承受能力。又由于不论走哪一路,管子导通电阻都很小,使RC 常数很小,转变速度很快。因此,推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。供你参考。

推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET, 以推挽方式存在于电路中, 各负责正负半周的波形放大任务, 电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。

输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。


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