集電極開路門(OC門)
加入技術(shù)交流群
考察下圖所示的情況。當(dāng)將圖中所示的兩個(gè)邏輯門的輸出連接在一起，并且當(dāng)?shù)谝粋€(gè)門的輸出為高電平（第一個(gè)門的T4導(dǎo)通），第二個(gè)門的輸出為低電平（第二個(gè)門的T3導(dǎo)通）時(shí)，正如圖中紅線所示將出現(xiàn)一個(gè)大電流通道，很可能導(dǎo)致晶體管的損壞。
為了避免線與時(shí)的產(chǎn)生大電流，可以采用集電極開路門（簡稱OC門）來解決 。所謂集電極開路是指從TTL與非門電路的推挽式輸出級中刪去電壓跟隨器，如下圖所示：
對于一個(gè)兩輸入端的OC門，其在電路中的符號可用下圖來表示：
為了實(shí)現(xiàn)線與的邏輯功能，可將多個(gè)門電路輸出管T3的集電極至電源VCC之間，加一公共的上拉電阻RP，如下圖所示。為了簡明起見，圖中以兩個(gè)OC門并聯(lián)為例，其中圖標(biāo)“
”表示集電極開路之意。
上拉電阻Rp的值可以這樣來計(jì)算，主要考慮OC門必須驅(qū)動(dòng)一定的拉電流或灌電流負(fù)載。有關(guān)這兩類負(fù)載的概念前已討論，這里仍然適用 ，所不同的是驅(qū)動(dòng)門是由多個(gè)TTL門的輸出端直接并聯(lián)而成。當(dāng)OC門中的一個(gè)TTL門的輸出為低電平 ，其他為高電平時(shí)，灌電流將由一個(gè)輸出BJT（如T1或T2）承擔(dān) ，這是一種極限情況，此時(shí)上拉電阻RP具有限制電流的作用。為保證IOL不超過額定值IOL(max)，必須合理選用RP的值。例如VCC＝5V，RP＝1kΩ，則IOL＝5mA。
另一方面，由于門電路的輸出、輸入電容和接線電容的存在，RP的大小必將影響OC門的開關(guān)速度。RP的值愈大，負(fù)載電容的充電時(shí)間常數(shù)亦愈大，因而開關(guān)速度愈慢。RP的最小值RP(min)可按下式來確定
：
RP的最大值RP(max)可按下式來確定：
實(shí)際上，RP的值選在RP(min)和RP(max)之間，并且選用靠近RP(min)的標(biāo)準(zhǔn)值。
例：設(shè)TTL與非門74LS01(OC)驅(qū)動(dòng)8個(gè)74LS04（反相器），試確定一合適大小的上拉電阻RP，設(shè)VCC=5V。
由以上計(jì)算可知Rp的值可在985Ω至18.75kΩ之間選擇 。為使電路有較快的開關(guān)速度，可選用一標(biāo)準(zhǔn)值為１kΩ的電阻器為宜。
集電極開路門除了可以實(shí)現(xiàn)多門的線與邏輯關(guān)系外，還可用于直接驅(qū)動(dòng)較大電流的負(fù)載。
評論