Co to jest otwarty drenaż: konfiguracja i jego działanie

Co to jest otwarty drenaż: konfiguracja i jego działanie

Styk wyjściowy z otwartym odpływem lub otwartym kolektorem to po prostu tranzystor który jest podłączony do ziemi. Ilekroć zastosujemy wysoki sygnał wejściowy na bramce, dren i źródło są zwarte. Ilekroć stosujemy niski sygnał wejściowy na bramce, dren i źródło są odłączane. Aby to uprościć, otwarty drenaż jest jak plik przełącznik które będą podłączane lub rozłączane na podstawie podanego sygnału wejściowego. W tym artykule omówiono omówienie co to jest otwarty odpływ , obwód i jego działanie



Konfiguracja wejścia / wyjścia Open-Drain

W wielu przypadkach powszechnie występuje otwarty odpływ Otwarty odpływ

Otwarty odpływ





Gdy konfiguracja jest wykonywana w trybie push-pull, 0 łączy styk wyjściowy z masą, 1 łączy się z Vio. Kiedy operacja jest wykonywana w trybie otwartego drenu, wyższy tranzystor zostanie wyłączony, 0 będzie nadal łączyć się z masą, a wyjście 1 rozłączy pin do Vio i pozostanie pływające.

Open Drain vs Pull Push

Open Drain vs Pull Push



Przełączniki

  • Składa się tylko z jednego przełącznika, który jest podłączony do masy
  • Push-pull będzie zawierał dwa przełączniki. Jeden przełącznik jest podłączony do masy, a drugi do Vcc.

Wynik

  • Jeśli pin wyjściowy jest ustawiony w stan wysoki, to pin zostanie podłączony do masy przez przełącznik. Gdy pin wyjściowy jest niski, pin zacznie płynąć, gdy przełącznik zostanie wyłączony.
  • Jeśli wyjście jest wykonane, wysoki pin zostanie podłączony do Vdd przez przełącznik NPN. Jeśli wyjście jest niskie, pin zostanie podłączony do masy za pomocą przełącznika PNP.

Pobór energii

  • Push-pull zużywa bardzo mało energii, ponieważ nie wymaga podciągania rezystor
  • Wymaga dużego zużycia energii ze względu na drenaż przez rezystor obciążenia, gdy był włączony

Prędkość robocza

  • Push-pull ma dużą prędkość roboczą
  • W porównaniu z push-pull ma wolniejsze przełączanie

Masa

  • Push-pull nie napędza zewnętrznych obciążeń
  • Otwarty spust będzie bezpośrednio napędzał zewnętrzne obciążenia mniejsze lub równe 10 mA

Sygnały

  • Push-pull nie jest w stanie połączyć sygnałów Vout z różnych czujników na wspólnym autobus
  • Jest w stanie przełączać wyższe lub niższe napięcie niż napięcie zasilania Vdd

W Open Drain vs Open Collector , Otwarty odpływ jest BJT . Gdy prądy są niskie, napięcie nasycenia BJT jest nieco wyższe niż spadek napięcia spowodowany RDS dla FET.

Open Drain GPIO

  • PMOS nie istnieje w konfiguracji z otwartym drenem, a wyjście ma dwie możliwości: wysokie lub pływające.
  • NMOS zostanie aktywowany przez podanie 0 w rejestrze danych wyjściowych, a pin I / O jest połączony z masą.
  • Rejestr danych wyjściowych opuści port w trybie Hi-Z, gdy zostanie podany, a stan I / O nie jest zdefiniowany.
  • Aby rozwiązać ten problem, należy aktywować wewnętrzny rezystor podciągający lub inny podaje zewnętrzny rezystor podwyższający. Gdy rezystor podciągający jest aktywowany, pin I / O zmienia swój stan na Vdd.

Tryb wyjściowy z konfiguracją otwartego drenu to nic innego jak górny tranzystor PMOS po prostu nieobecny. Dren otworzy się, gdy tranzystor zostanie wyłączony, więc wyjście będzie pływać. Konfiguracja wyjścia z otwartym drenem nie może wyciągnąć sworznia, może tylko wyciągnąć sworzeń. Konfiguracja wyjścia GPIO z otwartym drenem jest bezużyteczna, dopóki nie zostanie dostarczona z możliwością podciągania

Open Drain GPIO

Open Drain GPIO

Aby wykorzystać to w zastosowaniach w świecie rzeczywistym, musi być używany z zewnętrznym rezystorem podciągającym lub wewnętrznym rezystorem podciągającym. W obecnym scenariuszu wszystkie MCU obsługują wewnętrzny rezystor podciągający dla każdego pinu GPIO, musisz użyć konfiguracji GPIO, aby je aktywować lub dezaktywować


Jak sterować diodą LED

Aby jeździć DOPROWADZIŁO najpierw po podłączeniu diody LED do pinu uaktywnij wewnętrzny rezystor podciągający. Aby włączyć diodę LED wystarczy podać 1 jako wejście, aby było odwrócone jako 0 i tranzystor się wyłączył. Po wyłączeniu rezystor podciągający pomoże diodzie LED przejść do Vcc. Podobnie, jeśli chcesz wyłączyć diodę LED, podaj 0 na wejście, aby tranzystor się włączył, co spowoduje wyłączenie diody LED.

Wartość wewnętrznego rezystora podciągającego jest stała, a jego zakres wynosi od 10 kiloomów do 250 kiloomów, co jest wystarczająco dobre, aby uruchomić rzeczywiste aplikacje

W tranzystorze MOSFET z otwartym drenem a MOSFET jest jak tranzystor zdolny do obsługi wyższych napięć. Zachowanie przełączania tranzystorów jest kontrolowane przez bazę. Kiedy wyjście układu scalonego płynie w celu podstawy, przepływ prądu zostanie włączony przez tranzystor podobnie, jeśli przepływ przez wyjście układu scalonego jest niewielki, wówczas prąd nie przepłynie przez tranzystor. Tranzystor przejmuje kontrolę nad przepływem potencjałów prądu i napięcia przez obwody zbudowane z miliardów tranzystorów w oparciu o układ scalony.

Gdy tranzystor NPN jest otwarty, ale podłączony do zewnętrznego styku, jest to otwarty kolektor, co spowoduje przełączenie tranzystora do masy, gdy będzie aktywny. Powoduje to, że źródło prądu i źródło prądu zwiększają przepływ prądu, ale w różnych kierunkach

W I2C z otwartym drenem, za każdym razem, gdy używasz i2c , pin zegara szeregowego i pin danych szeregowych będą w konfiguracji. Aby magistrala działała poprawnie, musimy podłączyć rezystor podciągający do każdego pinu wewnętrznie lub zewnętrznie. Prawidłowa wartość rezystorów podciągających w szynie i2c zależy od całkowitej pojemności szyny i częstotliwości z jaką szyna pracuje. Ale możemy obliczyć wartość rezystora podciągającego, biorąc pod uwagę pojemność szybkości magistrali I2c itp., Ale wartość rezystora w zakresie od 4,7 kilo oma do 10 kilo oma działa.

Chodzi więc o przegląd tego, czym jest otwarty odpływ, jego konfiguracja, jak sterować diodą LED itd. Oto pytanie do Ciebie, co