Co je Open Drain: Konfigurace a její fungování

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Výstupní kolík s otevřeným odtokem nebo otevřeným kolektorem je jednoduše tranzistor který je připojen k zemi. Kdykoli použijeme vysoký vstup na bránu, dojde k zkratu odtoku a zdroje. Kdykoli použijeme nízký vstup na bránu, odtok a zdroj jsou odpojeny. Aby to bylo jednoduché, open-drain je jako přepínač který se připojí nebo odpojí na základě daného vstupního signálu. Tento článek pojednává o přehledu co je to otevřený odtok , obvod a jeho fungování

Konfigurace vstupu / výstupu Open-Drain

Otevřený odtok se běžně vyskytuje v mnoha Otevřete odtok

Otevřete odtok

Když je konfigurace provedena v režimu push-pull, 0 připojí výstupní kolík k zemi, 1 se připojí k Vio. Když je operace provedena v režimu otevřeného odtoku, vyšší tranzistor bude deaktivován, 0 se bude i nadále připojovat k zemi a výstup 1 odpojí kolík od Vio a zůstane plovoucí.



Otevřete Drain vs Pull Push

Otevřete Drain vs Pull Push

Přepínače

  • Skládá se pouze z jednoho spínače, který je připojen k zemi
  • Push-pull bude obsahovat dva přepínače. Jeden spínač je připojen k zemi a druhý spínač je připojen k Vcc.

Výstup

  • Pokud je výstupní pin vysoký, pak se pin připojí k zemi přes spínač. Když je výstupní kolík nízký, kolík se začne vypínat, když je spínač vypnutý.
  • Pokud je výstup proveden, připojí se vysoký kolík k Vdd přes spínač NPN. Pokud je výstup nízký, pin se připojí k zemi pomocí spínače PNP.

Spotřeba energie

  • Push-pull spotřebovává velmi nízkou energii, protože nevyžaduje žádné vytahování odpor
  • Vyžaduje vysokou spotřebu energie v důsledku odběru zatěžovacím odporem, když byl zapnutý

Provozní rychlost

  • Push-pull má vysokou provozní rychlost
  • Ve srovnání s push-pull má pomalejší přepínání

Zatížení

  • Push-pull nebude řídit externí zátěže
  • Otevřený odtok přímo pohání externí zátěže menší nebo rovné 10 mA

Signály

  • Push-pull není schopen kombinovat signály Vout pro různé senzory do společného autobus
  • Je schopen přepínat vyšší nebo nižší napětí než napájecí napětí Vdd

V Open Drain vs Open Collector , Otevřený odtok je BJT . Když jsou proudy nízké, je saturační napětí BJT o něco vyšší než pokles napětí v důsledku RDS pro FET.

Otevřete Drain GPIO

  • PMOS neexistuje v konfiguraci s otevřeným odtokem a výstup má dvě možnosti vysoké nebo plovoucí.
  • NMOS se aktivuje zadáním 0 ve výstupním datovém registru a I / O pin je k zemi.
  • Registr výstupních dat opustí port v Hi-Z, když je dán a I / O stav není definován.
  • Chcete-li tento problém vyřešit, musí být aktivován interní pull-up rezistor nebo jiný dává externí pull-up rezistor. Když je aktivován pull-up rezistor, I / O pin přepne svůj stav na Vdd.

Výstupní režim s konfigurací s otevřeným odtokem není nic jiného než horní tranzistor PMOS, který prostě není k dispozici. Odtok se otevře, když je tranzistor vypnutý, takže výstup bude plavat. Konfigurace výstupu s otevřeným odtokem nemůže vytáhnout kolík, může pouze vytáhnout kolík. Konfigurace výstupu s otevřeným odtokem GPIO je k ničemu, dokud a pokud není vybavena funkcí pull up

Otevřete Drain GPIO

Otevřete Drain GPIO

Chcete-li to využít v reálných aplikacích, je třeba jej použít s externím pull-up rezistorem nebo interním pull-up rezistorem. V současném scénáři všechny MCU podporují interní pull-up rezistor pro každý pin GPIO, k jejich aktivaci nebo deaktivaci musíte použít konfiguraci GPIO


Jak řídit LED

Abych mohl řídit VEDENÝ nejdříve aktivujte vnitřní pull-up rezistor po připojení LED ke kolíku. Pro zapnutí LED dejte pouze 1 jako vstup, aby byl invertován jako 0 a tranzistor se vypne. Když se vypne, pull-up rezistor pomůže LED bude přiveden na Vcc. Podobně, pokud chcete LED vypnout, dejte vstupu pouze 0, aby se dostal tranzistor, který LED zhasne.

Hodnota interního pull-up rezistoru je pevná a jeho rozsah je od 10 kOhm do 250 kOhmů, což je dost dobré pro provozování skutečných aplikací

V Open-drain MOSFET, a MOSFET je jako tranzistor, který má schopnost zvládat vyšší napětí. Chování přepínání tranzistorů je řízeno základnou. Když výstup IC teče do základny, tok proudu se zapne tranzistorem podobně, pokud je výstup IC příliš malý, pak proud nebude proudit tranzistorem. Tranzistor převezme řízení toku proudových a napěťových potenciálů obvody vytvořenými s miliardami tranzistorů na základě IC.

Když je tranzistor NPN otevřený, ale připojený k externímu kolíku, jedná se o otevřený kolektor, což způsobí přechod tranzistoru na zem, když je aktivní. To vede k tomu, že proudový dřez a zdroj proudu získávají tok proudu, ale v různých směrech

V I2C s otevřeným odtokem, kdykoli používáte i2c , pin sériového času a pin sériových dat budou v jeho konfiguraci. Aby sběrnice fungovala správně, musíme ke každému kolíku připojit interně nebo externě pull-up rezistor. Správná hodnota pro pull up rezistory v sběrnici i2c závisí na celkové kapacitě sběrnice a frekvenci, na které sběrnice pracuje. Můžeme ale zjistit hodnotu pull up rezistoru tím, že vezmeme v úvahu kapacitu rychlosti sběrnice I2c atd., Ale hodnota rezistoru s rozsahem 4,7 kiloohmů až 10 kiloohmů funguje.

Jedná se tedy o přehled toho, co je otevřený odtok, jeho konfigurace, jak řídit LED atd. Zde je otázka, co