2022-2023学年高二物理竞赛课件：集电极开路门

集电极开路门 集电极开路门 集电极开路门又称OC(Open Collector)门，其电路及符号如图3-13所示。 图 3-13 OC门电路 第3章 集 成 逻 辑 门 OC门的输出端可以直接并接，如图3-14所示。图中只要有一个门的输出为低电平，则F输出为低，只有所有门的输出为高电平，F输出才为高，因此相当在输出端实现了线与的逻辑功能： 外接上拉电阻RL的选取应保证输出高电平时，不低于输出高电平的最小值UOHmin；输出低电平时，不高于输出低电平的最大值UOLmax。  第3章 集 成 逻 辑 门 图 3-15 外接上拉电阻RL的选取 第3章 集 成 逻 辑 门 当所有OC门都为截止状态(输出高电平)时，流过RL的电流IRL如图3-15(a)所示。可求得 其中ILmax是导通OC门V5管允许的最大灌电流，IIS为负载门的输入短路电流，m为负载门的个数。  综合以上两种情况，RL的选取应满足： 第3章 集 成 逻 辑 门 图 3-16 OC门应用举例 利用OC门可以方便地构成锯齿波发生器，如图3-16(a)所示； 也可以驱动发光二极管，如图3-16(b)所示。但由于有上拉电阻RL存在，降低了系统的开关速度，故OC门只适用于速度不高的场合。 第3章 集 成 逻 辑 门 2. 三态门 普通TTL门的输出只有两种状态——逻辑 0 和逻辑 1，这两种状态都是低阻输出。三态逻辑(TSL)输出门除了具有这两个状态外， 还具有高阻输出的第三状态(或称禁止状态)，这时输出端相当于悬空。图3-17(a)是一种三态与非门的电路图， 其符号如图3 - 17(b)所示。从电路图中看出，它由两部分组成。上半部分是三输入与非门，下半部为控制部分，是一个快速非门，控制输入端为G，其输出F′一方面接到与非门的一个输入端，另一方面通过二极管VD1和与非门的V3管基极相连。 第3章 集 成 逻 辑 门 图 3-17 三态与非门电路、符号及真值表 第3章 集 成 逻 辑 门 当G=0时，V7、V8管截止，F′输出高电位，二极管VD１截止，它对与非门不起作用，这时三态门和普通与非门一样，F =A·B。  当G=1时，V7、V8饱和，F′输出低电位，这时因V1的一个输入为低，使V2、V5截止，同时因F′=0，VD1导通，使Uc2被钳制在1V左右，致使V4也截止。这样V4、V5都截止， 输出端呈现高阻抗，相当于悬空或断路状态。该电路的真值表如图3-17(c)所示。  三态门有两种控制模式：一种是控制端G为低电平时，三态门工作，G为高电平时禁止，如图3-18(a)所示；另一种是控制端G为高电平时三态门工作，G为低电平时禁止，如图3-18(b)所示。 第3章 集 成 逻 辑 门 图 3-18 各种三态逻辑门的符号 第3章 集 成 逻 辑 门 三态门的主要用途是可以实现在同一个公用通道上轮流传送n个不同的信息，如图3-19(a)所示，这个公共通道通常称为总线，各个三态门可以在控制信号的控制下与总线相连或脱离。 挂接总线的三态门任何时刻只能有一个控制端有效，即一个门传输数据，因此特别适用于将不同的输入数据分时传送给总线的情况。  也可以利用三态门实现双向传输，如图3-19(b)所示。当G=0时，1门工作，2门禁止，数据从A传送到B；当G=1时，1门禁止，2门工作，数据可以从B传送到A。 第3章 集 成 逻 辑 门 图 3-19 三态门应用 第3章 集 成 逻 辑 门 $