OC門電路和OD門電路原理

2020-11-26 電子發燒友

OC門電路和OD門電路原理

發表於 2020-04-09 09:07:42

OC門與OD門以及線與邏輯

OC（Open Collector）門又叫集電極開路門，主要針對的是BJT電路（從上往下依次是基極，集電極，發射極）

OD（Open Drain）門又叫漏極開路門，主要針對的是MOS管（從上往下依次是漏極、柵極、源極）

線與邏輯指的是兩個輸出端直接互聯就可以實現「AND」的功能，如下圖

如果按照該圖的做法直接互聯的話，會導致形成阻值低的通道，產生大電流，電路會出現問題的

那麼這個時候就用到了OD門，

通常CMOS門電路都有反相器作為輸出緩衝電路，如上圖所示，如果將兩個CMOS與非門G1和G2的輸出端連接在一起，並設G1的輸出處於高電平，TN1截止，TP1導通；而G2的輸出處於低電平，TN2導通，TP2截止，這樣從G1的TP1端到G2的TN2端將形成一低阻通路，從而產生很大的電流，很有可能導致器件的損毀。

那麼，我們就需要尋找一種新的方式實現線與邏輯，即OD門。所謂漏極開路門（OD門）是指CMOS門電路的輸出只有NMOS管，並且它的漏極是開路的。使用OD門時必須在漏極和電源VDD之間外接一個上拉電阻（pull-up resister）RP。如圖2所示為兩個OD與非門實現線與，將兩個門電路輸出端接在一起，通過上拉電阻接電源。

可以看出，OD門就是將反相器的上面的pmos管拿掉了而已。

當兩個與非門的輸出全為1時，輸出為1；只要其中一個輸出為0，則輸出為0，所以該電路符合與邏輯功能，即L=（AB）『（CD）』。

此外還有上下拉電阻以及推免輸出

推輓輸出也是一種實現線與的方法

OC門電路和OD門電路原理

1、OC門

OC門和OD門它們的定義如下：

OC：集電極開路（Open Collector）

OD：漏極輸出（Open Drain）

這是相對於兩個不同的元器件而命名的，OC門是相對於三極體而言，OD門是相對於MOS管。

我們先來分析下OC門電路的工作原理：

當INPUT輸入高電平，Ube》0.7V，三極體U3導通，U4的b點電位為0，U4截止，OUTPUT高電平

當INPUT輸入低電平，Ube《0.7V，三極體U3截止，U4的b點電位為高，U4導通，OUTPUT低電平

OC門電路

其中R25為上拉電阻：何為上拉電阻？將不確定的信號上拉至高電平。

假設：沒有R25，那麼OUTPUT的輸出是通過ce與地連接在一起的，輸出端懸空了，即高阻態。這時候OUTPUT的電平狀態未知，如果後面一個電阻負載（即使很輕的負載）到地，那麼輸出端的電平就被這個負載拉到低電平，它是不能輸出高電平的。

因此，需要接一個電阻到VCC，而這個電阻就叫上拉電阻。

2、OD門

OC門與OD門是十分相似的，將三極體換成了MOS管

當INPUT輸入高電平，GS》閾值電壓，MOS管Q1導通，Q3的G點電位為0，Q3截止，OUTPUT高電平

當INPUT輸入低電平，GS《閾值電壓，MOS管Q1截止，Q3的G點電位為高，Q3導通，OUTPUT低電平

OD門

開漏它其實利用了外圍電路的驅動能力，減少了IC內部的驅動，因此想讓它作為驅動電路，必須接上拉電阻才能正常工作，例如51單片機的P0口。而且驅動能力與上拉阻值和電壓有關，電阻越大，相應的驅動電流就小。

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