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?【MOSFET電路設(shè)計(jì)】開(kāi)漏、開(kāi)集電路講解-KIA MOS管

信息來(lái)源:本站 日期:2022-04-26 

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【MOSFET電路設(shè)計(jì)】開(kāi)漏、開(kāi)集電路講解-KIA MOS管


在電路設(shè)計(jì)時(shí)我們常常遇到開(kāi)漏(open drain)和開(kāi)集(open collector)的概念。這兩個(gè)概念到底是什么呢?下文給你帶來(lái)詳細(xì)介紹。   


開(kāi)漏(opendrain)介紹 

開(kāi)漏電路概念中提到的漏就是指MOSFET的漏極。同理,開(kāi)集電路中的集就是指三極管的集電極。開(kāi)漏電路就是指以MOSFET的漏極為輸出的電路。   


一般的用法是會(huì)在漏極外部的電路添加上拉電阻。完整的開(kāi)漏電路應(yīng)該由開(kāi)漏器件和開(kāi)漏上拉電阻組成。


如下圖所示:

MOSFET 開(kāi)漏電路 開(kāi)集電路


組成開(kāi)漏形式的電路特點(diǎn) 1.利用外部電路的驅(qū)動(dòng)能力,減少IC內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)IC內(nèi)部MOSFET導(dǎo)通時(shí),驅(qū)動(dòng)電流是從外部的VCC流經(jīng)Rpull-up,MOSFET到GND。IC內(nèi)部?jī)H需很小的柵極驅(qū)動(dòng)電流。


MOSFET 開(kāi)漏電路 開(kāi)集電路


2.可以將多個(gè)開(kāi)漏輸出的Pin,連接到一條線上。形成與邏輯關(guān)系。


如圖1,當(dāng)PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一個(gè)變低后,開(kāi)漏線上的邏輯就為0了。這也是I2C,SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。   


3.可以利用改變上拉電源的電壓,改變傳輸電平。IC的邏輯電平由電源Vcc1決定,而輸出高電平則由Vcc2決定。這樣我們就可以用低電平邏輯控制輸出高電平邏輯了。   


4.開(kāi)漏Pin不連接外部的上拉電阻,則只能輸出低電平。   


5.標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)漏腳一般只有輸出的能力。添加其它的判斷電路,才能具備雙向輸入、輸出的能力。   


開(kāi)集(opencollector)介紹 

Open-collector/ Open-drain是用于多個(gè)device間使用一個(gè)連接線來(lái)雙向(Bi-direcTIonally)通信的技術(shù)。  


如圖所示

MOSFET 開(kāi)漏電路 開(kāi)集電路


因?yàn)镃ollector的pin沒(méi)有和任何其他device連接所以叫Open Collector。BJT的情況叫做Open-Collector,MOSFET的情況叫做Open-drain。理論上BJT和MOSFET一樣。   


在input有high信號(hào)的話,transistor則為ON,此時(shí)Output和Groud形成通路使得Output輸出為L(zhǎng)ow   在input有l(wèi)ow信號(hào)的話,transistor則為OFF,此時(shí)Output為Hi-inpedence狀態(tài)。   


Hi-impedence的意思是阻抗很高,Low和High不能區(qū)別的狀態(tài)。 所以一般情況下,Output會(huì)連接有一個(gè)Pull-up電阻,在input為low時(shí),能把output的狀態(tài)從Hi-impedence拉到High狀態(tài)。   


若是在bus線上有多個(gè)同樣的Open-collector時(shí),只要有一個(gè)open-collector的input為low,導(dǎo)致output為low,則引起bus上的狀態(tài)為low。這樣的bus線叫做wired-OR。   


Open-collector因?yàn)镻ull-up電阻,導(dǎo)致input為low時(shí),output為High。在多個(gè)device間不會(huì)引起信號(hào)沖突。而不使用open-collector的話,多個(gè)device發(fā)送low或者h(yuǎn)igh時(shí),會(huì)引起短路。   


開(kāi)集(Open-collector)的特點(diǎn) 

1. 多個(gè)device連接時(shí),可以雙方向傳輸(wire-OR) 


2. Level不同的device之間也可以傳輸數(shù)據(jù)(5V的master可以給3V的slave傳輸數(shù)據(jù))   I2C就是使用此方法構(gòu)造的。  


 I2C最初的操作就是發(fā)送一個(gè)slave address。發(fā)送后等待回應(yīng)ACK   這時(shí)多個(gè)device中符合其slave地址的device會(huì)使其output為low來(lái)回應(yīng)master,使得master判定此device為自己需要交換數(shù)據(jù)的device。


MOSFET 開(kāi)漏電路 開(kāi)集電路




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