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標題: 關于三極管電路,什么是集電極開路輸出? [打印本頁]

作者: 51黑bing    時間: 2016-3-20 21:18
標題: 關于三極管電路,什么是集電極開路輸出?
  我們先來說說集電極開路輸出的結構。集電極開路輸出的結構如圖1所示,右邊的那個三極管集電極什么都不接,所以叫做集電極開路(左邊的三極管為反相之用,使輸入為“0”時,輸出為“1”)。對于圖1,當左端的輸入為“0”時,前面的三極管截止(即集電極C跟發(fā)射極E之間相當于斷開),所以5V電源通過1K電阻加到右邊的三極管上,右邊的三極管導通(即相當于一個開關閉合);當左端的輸入為“1”時,前面的三極管導通,而后面的三極管截止(相當于開關斷開)。 我們將圖1簡化成圖2的樣子。圖2中的開關受軟件控制,“1”時斷開,“0”時閉合。很明顯可以看出,當開關閉合時,輸出直接接地,所以輸出電平為0。而當開關斷開時,則輸出端懸空了,即高阻態(tài)。這時電平狀態(tài)未知,如果后面一個電阻負載(即使很輕的負載)到地,那么輸出端的電平就被這個負載拉到低電平了,所以這個電路是不能輸出高電平的。
  再看圖3。圖3中那個1K的電阻即是上拉電阻。如果開關閉合,則有電流從1K電阻及開關上流過,但由于開關閉和時電阻為0(方便我們的討論,實際情況中開關電阻不為0,另外對于三極管還存在飽和壓降),所以在開關上的電壓為0,即輸出電平為0。如果開關斷開,則由于開關電阻為無窮大(同上,不考慮實際中的漏電流),所以流過的電流為0,因此在1K電阻上的壓降也為0,所以輸出端的電壓就是5V了,這樣就能輸出高電平了。但是這個輸出的內(nèi)阻是比較大的(即1KΩ),如果接一個電阻為R的負載,通過分壓計算,就可以算得最后的輸出電壓為5*R/(R+1000)伏,即5/(1+1000/R)伏。所以,如果要達到一定的電壓的話,R就不能太小。如果R真的太小,而導致輸出電壓不夠的話,那我們只有通過減小那個1K的上拉電阻來增加驅動能力。但是,上拉電阻又不能取得太小,因為當開關閉合時,將產(chǎn)生電流,由于開關能流過的電流是有限的,因此限制了上拉電阻的取值,另外還需要考慮到,當輸出低電平時,負載可能還會給提供一部分電流從開關流過,因此要綜合這些電流考慮來選擇合適的上拉電阻。







作者: simleli    時間: 2020-12-13 14:34
找了這么多,能說清楚這個問題的只有這篇文了,就為了頂一下,專門注冊了用戶!謝謝樓主!
作者: 老愚童63    時間: 2020-12-14 07:56
所謂集電極(C極)(MOS管D極)開路輸出,顧名思義,就是晶體管的C極單獨引出作為輸出端口(MOS管D極)的輸出。對于這樣的輸出端,如果輸出低電平可以,輸出高電平則需要接上拉電路提供電流。也就是可以灌電流而不能拉電流輸出。要實現(xiàn)拉電流輸出,就必需外接提供拉電流通路。
作者: 老愚童63    時間: 2020-12-14 08:01
至于拉電流通路的構成,最常用的是上拉電阻。但也不一定只有上拉電阻,任何能夠提供上拉電流的通路都可以,例如:恒流源電路,晶體管,穩(wěn)壓管等。




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