數電基礎之《OC門》

OC門，又稱集電極開路門，Open Collector。

 

爲何引入OC門？實際使用中,有時須要兩個或兩個以上與非門的輸出端鏈接在同一條導線上，將這些與非門上的數據（狀態電平）用同一條導線輸送出去。所以，須要一種新的與非門電路--OC門來實現「線與邏輯」。

 

OC門主要用於3個方面：（1）實現線與邏輯（2）用作電平轉換（3）用作驅動器。

 

1.實現線與邏輯，兩個或兩個以上輸出端直接相連輸出「AND」的功能

　　

2. 實現與或非邏輯，用於電平轉換、驅動器（TTL電平轉換爲CMOS電平）

 　　2.1 經常使用邏輯電平

　　　　邏輯電平：有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL；RS23二、RS42二、LVDS等。
　　　　其中TTL和CMOS的邏輯電平按典型電壓可分爲四類：5V系列（5V TTL和5V CMOS）、3.3V系列，2.5V系列和1.8V系列。

　　 2.2  TTL電平和CMOS電平

　　　　TTL：+5V等價於邏輯「1」，0V等價於邏輯「0」。

　數字電路中，由TTL電子器件組成電路使用的電平。電平是個電壓範圍，規定輸出高電平>2.4V,輸出低電平<0.4V。在室溫下，通常輸出高電平是3.5V，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平>=2.0V，輸入低電平<=0.8V，噪聲容限是0.4V。

　　    CMOS：1邏輯電平電壓接近於電源電壓，0邏輯電平接近於0V。並且具備很寬的噪聲容限。

　　　　　　 CMOS的邏輯電平範圍比較大（3～15V），TTL只能在5V下工做。

　　 2.3 電平轉換

　　　　由於TTL和COMS的高低電平的值不同（好比：ttl 5v<==>cmos 3.3v），因此互相鏈接時需 要電平的轉換：就是用兩個電阻對電平分壓，沒有什麼高深的東西。

 

 

注：因爲OC門電路的輸出管的集電極懸空，使用時需外接一個上拉電阻R_L到電源VCC。OC門使用上拉電阻以輸出高電平，此外爲了加大輸出引腳的驅動能力，上拉電阻阻值的選擇原則，從下降功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大；從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小。