集电极开路门(OC门)

2011-07-25 21:57:43来源: 互联网
在工程实践中将两个门的输出端并联以实现与逻辑的功能称为线与。
  考察下图所示的情况。当将图中所示的两个逻辑门的输出连接在一起,并且当第一个门的输出为高电平(第一个门的T4导通),第二个门的输出为低电平(第二个门的T3导通)时,正如图中红线所示将出现一个大电流通道,很可能导致晶体管的损坏。

  为了避免线与时的产生大电流,可以采用集电极开路门(简称OC门)来解决 。所谓集电极开路是指从TTL与非门电路的推挽式输出级中删去电压跟随器,如下图所示:

  对于一个两输入端的OC门,其在电路中的符号可用下图来表示:

  为了实现线与的逻辑功能,可将多个门电路输出管T3的集电极至电源VCC之间,加一公共的上拉电阻RP,如下图所示。为了简明起见,图中以两个OC门并联为例,其中图标“”表示集电极开路之意。

   

  上拉电阻Rp的值可以这样来计算,主要考虑OC门必须驱动一定的拉电流或灌电流负载。有关这两类负载的概念前已讨论,这里仍然适用 ,所不同的是驱动门是由多个TTL门的输出端直接并联而成。当OC门中的一个TTL门的输出为低电平 ,其他为高电平时,灌电流将由一个输出BJT(如T1或T2)承担 ,这是一种极限情况,此时上拉电阻RP具有限制电流的作用。为保证IOL不超过额定值IOL(max),必须合理选用RP的值。例如VCC=5V,RP=1kΩ,则IOL=5mA。
  另一方面,由于门电路的输出、输入电容和接线电容的存在,RP的大小必将影响OC门的开关速度。RP的值愈大,负载电容的充电时间常数亦愈大,因而开关速度愈慢。RP的最小值RP(min)可按下式来确定

RP的最大值RP(max)可按下式来确定:

  实际上,RP的值选在RP(min)和RP(max)之间,并且选用靠近RP(min)的标准值。

  例:设TTL与非门74LS01(OC)驱动8个74LS04(反相器),试确定一合适大小的上拉电阻RP,设VCC=5V。

  由以上计算可知Rp的值可在985Ω至18.75kΩ之间选择 。为使电路有较快的开关速度,可选用一标准值为1kΩ的电阻器为宜。
  集电极开路门除了可以实现多门的线与逻辑关系外,还可用于直接驱动较大电流的负载。

关键字:集电极开路

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0725/article_11081.html
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