集电极开路

✍ dations ◷ 2025-06-30 17:27:02 #集成电路

开集极电路(英语:Open Collector,俗称“集电极开路门”或“OC门”),是一种集成电路的输出设备。OC门实际上只是一个NPN型三极管,并不输出某一特定电压值或电流值。OC门根据三极管基极所接的集成电路来决定(三极管发射极接地),通过三极管集电极,使其开路而输出。而输出设备若为场效应晶体管(MOSFET),则称之为漏极开路(英语:Open Drain,俗称“OD门”),工作原理相仿。通过OC门这一设备,能够让逻辑门输出端的直接并联使用。两个OC门的并联,可以实现逻辑与的关系,称为“线与”,但在输出端口应加一个上拉电阻与电源相连。

这种配置的特性是,输出侧上拉电阻(pull-up resistor)连接的电压不一定需要使用与输入侧IC同样的电源(VCC),可以是用更低或更高的电压来代替。因此,集电极开路电路有时用于连接不同工作电位、或用于外部电路需要更高电压的场合。

OC 的另一个优点是多个 OC 输出允许连接到同一条线上。从输出端向里看,OC 引脚在输出高电平时高阻、低电平时接地,因此如果所有的输出都在高阻抗(即逻辑 1)状态,该线(以及下游的上拉电阻)将输出一个高电压的状态;但如果至少一个 OC 输出处在低电平(即逻辑 0),那么它们会吸收电流、将输出线拉到低电平。因此,集极开路设备通常用于连接多个器件的总线,前提是该总线的逻辑是同一时刻仅有单个设备输出(负逻辑的)有效信号,例如 MCS-51 系列的写使能(/WR 等)。这允许一个正在驱动总线的设备不会和其他不活动的设备互相干扰——如果不使用 OC 输出,那么不活动(输出低电平)的设备将试图把总线电压拉回低电平,造成不可预知的输出。

基于上面的优点,可以将几个 OC 连接在一起形成“线与(wired AND)”(正逻辑,即高电平代表真)或“线或(wired OR)”(负逻辑,低电平代表真)。线或的原理可通过简单的分析得知,也可由德摩根定律证明。

OC 唯一的问题就是功率耗损。因为这样的配置往往需要较高的电流才能正确的工作,即使在关闭的状态,也通常会有几个 nA 的泄漏电流,更不用说输出侧上拉电阻所带来的损耗。

相关

  • 性别研究性别研究(英语:gender studies)是一个跨学科研究的学术领域,核心研究范围为性别认同和社会性别代议。性别研究这一领域包含了妇女研究(探讨女性、女性主义、性别身份、政治)、男性
  • 法兰克-华特·史坦麦尔弗兰克-瓦尔特·施泰因迈尔(Frank-Walter Steinmeier,1956年1月5日-)是一名德国政坛人士,德意志联邦共和国总统。他生于北莱茵-威斯特法伦州的代特莫尔德市,是德国社会民主党内的
  • NTT DOCOMONTT DOCOMO(日语:NTTドコモ)是日本一家电信公司。“DOCOMO”这个名字的意思是取“Do Communication over the Mobile network”(电信沟通无界限)中的首字,且其发音和日语单词どこ
  • 天母白屋建于1953年,是为1950年代韩战时期驻台美军兴建之美军顾问团宿舍,因外墙白色雨淋板之特征,且位于台北市天母地区,故名天母白屋。建筑物为一层楼,黑瓦白墙,外有庭院,内多设有壁炉,颇具
  • 休·格兰特休·约翰·曼格·格兰特(英语:Hugh John Mungo Grant,1960年9月9日-),台湾媒体常称作休葛兰,是英国著名演员及电影监制,多次扮演英国中上流社会出身的角色。1987年凭借《莫里斯的情
  • 生物累积生物累积(英语:Bioaccumulation)是指生物食用或体表吸收生活环境中的某些化学物质,这些物质没办法被代谢,便累积于生物体内,经由食物链中各阶层消费者的食性关系而累积,越高级消费
  • 法国文艺复兴法国文艺复兴是在15至17世纪早期法国的文化和艺术运动,是欧洲文艺复兴运动的一部分。它在传统上是指1494年法国入侵意大利,经历查理八世,直到1610年亨利四世去世的这段时期。在
  • 坎加瓦尔坎加瓦尔是伊朗的城市,位于该国西北部札格罗斯山脉西部,由克尔曼沙汗省负责管辖,距离首府克尔曼沙赫75公里,海拔高度1,470米,2012年人口48,276。
  • 饱和电压饱和电压(Saturation voltage),以硅二极管为例,它的饱和电压就大概在0.7V左右,当二极管两端加上顺向电压时(可以用电源供应器串接一个电阻),就会产生电流,在二极管的两端就会有电压
  • 殷秀美殷秀美(韩语:은수미;1963年12月6日-)是一名大韩民国政治人物、共同民主党党员,曾任国会议员,现任城南市市长。早年就读美林高等学校和首尔大学社会学系并并且取得博士学位。2016年