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常见问题解答:逻辑和电压转换 >输出参数 >>电流常见问题解答
所有三个问题的答案都是"是"-这些是逻辑器件上开漏输出的三个主要用途。 其中的大部分内容也扩展到集电极开路器件、但由于双极技术的时代、它们现在不太常见。
开漏输出基本上只是一个 n 通道 MOSFET、此 MOSFET 被连接至器件输出上的接地端。 该 MOSFET 可以导通、从而在输出端形成相对较低的接地阻抗路径、也可以关断、从而形成非常高的接地阻抗路径。
漏极开路器件通常会在逻辑表中使用 Hi-Z 或仅使用 Z 来指示输出何时处于高阻抗状态、但有一些仅列出"H"的器件、并希望读取器知道开漏器件的"H"表示"Hi-Z"。
开漏器件最常见的用例是进行电压电平转换、如下所示:
开漏缓冲器的输入电压阈值由 V_CCA 控制、输出高电平电压由 V_CCB 控制。 这是一个非常简单的电路、可用于许多应用、但确实存在一些缺点。 输出可以是快速的、也可以是低功耗的、在这种配置下、两者不能同时实现。 要达到快速、R1必须非常小、但这会导致从 V_CCB 汲取大量电流。 为了实现低功耗、R1必须非常大、但这会导致缓慢上升沿、这在许多系统中可能会产生不利影响。 通常选择1k Ω 和10k Ω 之间的电阻来平衡这两个问题。
开漏器件的另一个非常常见的用例是直接连接到输出端。 这无法通过正常 CMOS 器件来实现、因为输出可能具有相反的状态、并且可能会产生大量电流、从而导致器件或系统损坏。
对于开漏输出、由于所有输出为低电平或高阻态、因此不会有一个输出为高电平、另一个输出为低电平的危险 在上图中、我们展示了如何将三个开漏缓冲器组合在一起以产生一个3输入与门功能。 必须注意的是、输出信号具有与之前用例相同的限制:信号可以是快速的、也可以是低功耗的、但不能两者兼而有之。
有时在正常运行期间对电压节点的影响最小、这是有益的、但偶尔需要对该节点放电。
一个示例是计时电容器-一个开漏器件可用于对电容器快速放电、然后当开漏器件切换回高阻态模式时、允许它自然充电。 SN74LVC1G123等单稳多谐振荡器在内部使用此类电路对计时电容器进行放电、系统也可以对许多应用使用类似的技术。
如果电容器相对较大、则可能会超过开漏器件的额定电流、因此会在输出端串联一个小电阻器以降低放电率: