電子工程師的自我修養 - OD輸出

• 開漏輸出 - Open Drain Output

OD門，漏極開路，Open Drain

• 電路特點

• 利用外部電路的驅動能力，減少IC内部的驅動。
• 可以将多個開漏輸出的pin連接配接到一條線上。通過一個上拉電阻，在不增加任何器件的情況下，形成“線與”關系。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀态的原理。
• 由于開漏pin不連接配接外部的上拉電阻，則隻能輸出低電平。是以後級電路必須接一上拉電阻，可以利用改變上拉電阻的電源電壓就可以決定輸出電平。這樣就可以進行任意電平的轉換了。可以驅動比晶片電源電壓高的負載。
• open-drain提供了靈活的輸出方式，但是也有其弱點，就是帶來上升沿的延時。接容性負載時，下降延是晶片内的半導體，是有源驅動，速度較快；上升沿是通過外接上拉無源電阻對負載充電，是以當電阻選擇小時延時就小，但功耗大；反之延時大功耗小。負載電阻的選擇要兼顧功耗和速度。是以如果對延時有要求，則建議用下降沿輸出（I2C總線的開始和結束信号就是下降沿采樣的！！！）。

對于容性負載OD門下降沿比上升沿快！！！因為下降沿是晶片内部半導體有源驅動，速度快；上升沿是外部上拉無源驅動，需要對容性負載充電，速度慢。

開漏輸出的實際作用就是一個開關，輸出“1”時斷開（由外部上拉實作輸出“1”）、輸出“0”時連接配接到GND（有一定内阻）。由内部總線輸出的資料經鎖存器反相和場效應管反相後，鎖存在端口線上，是具有輸出鎖存的靜态口。回讀功能（讀鎖存器）：讀到的仍是輸出鎖存器的狀态，而不是外部管腳Pin的狀态。是以開漏模式是不能用來做輸入的。

實際使用中,有時需要兩個或兩個以上與非門的輸出端連接配接在同一條導線上，将這些與非門上的資料（狀态電平）用同一條導線輸送出去。是以，需要一種新的與非門電路--OC門來實作“線與邏輯”。 實作與或非邏輯，用做電平轉換，用做驅動器。由于OC門電路的輸出管的集電極懸空，使用時需外接一個上拉電阻Rp到電源VCC。OC門使用上拉電阻以輸出高電平，此外為了加大輸出引腳的驅動能力，上拉電阻阻值的選擇原則，從降低功耗及晶片的灌電流能力考慮應當足夠大；從確定足夠的驅動電流考慮應當足夠小

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