数电基础之《OC门》
2024-10-11 07:30:19
OC门,又称集电极开路门,Open Collector。
为什么引入OC门?实际使用中,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,将这些与非门上的数据(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--OC门来实现“线与逻辑”。
OC门主要用于3个方面:(1)实现线与逻辑(2)用做电平转换(3)用做驱动器。
1.实现线与逻辑,两个或两个以上输出端直接相连输出“AND”的功能
2. 实现与或非逻辑,用于电平转换、驱动器(TTL电平转换为CMOS电平)
2.1 常用逻辑电平
逻辑电平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。
其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL和5V CMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。
其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL和5V CMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。
2.2 TTL电平和CMOS电平
TTL:+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”。
数字电路中,由TTL电子器件组成电路使用的电平。电平是个电压范围,规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。
CMOS:1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。
CMOS的逻辑电平范围比较大(3~15V),TTL只能在5V下工作。
2.3 电平转换
因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(比如:ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。
注:由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻RL到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平,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。
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