集电极开路

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一个集成电路(IC)開集級電路的简化图

開集級電路英语Open Collector,俗称“集电极开路门”或“OC门”),是一种集成电路的输出装置。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门根据三极管基级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门这一装置,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电源相连。

開路集級的工作特性[编辑]

這種組態的特性是,上拉電阻(pull-up resistor)連接的電壓不一定需要使用IC同樣的電源(VCC),可以是用更低或更高的電壓來代替。集電極開路電路,因此有時用於連接不同工作電壓位準或外部控制電路需要更高的電壓等級(如12V繼電器)。

另一個優點是允許連接多個開路集電極輸出到一行。如果所有的輸出連接線在高阻抗(即邏輯 1)狀態,上拉電阻將成為一個高電壓的狀態。如果1個或多個設備的輸出都是在地面上(即邏輯 0)的狀態,他們會吸收電流和拉線路電壓接近地面。集極開路設備通常用於連接多個器件總線(即一人攜帶中斷或寫使能信號)。這使一個設備驅動總線沒有干擾其他無效設備 - 如果開放式集熱設備不使用,那麼產出不活躍的設備將試圖保持總線電壓高,造成不可預知的輸出。

將幾個開路集極連接在一起,共同形成了“有線及閘(wired AND)”(正邏輯真)或“有線或閘(wired OR)”(負真實邏輯)。“有線及閘”行為就像布林和兩個(或更多)閘,因為它會為邏輯 1時(全部)都在高阻抗狀態,否則為 0。“有線或閘”行為就像布林或為負真正的邏輯,當輸出為低,如果其輸入任何一個低。

開路集極唯一的問題就是功率耗損;因為這樣的組態往往需要較高的電流才能正確的工作,即使在關閉的狀態,通常會有幾個nA的洩漏電流。