集電極開路門(OC門)
加入技術交流群
考察下圖所示的情況。當將圖中所示的兩個邏輯門的輸出連接在一起，并且當?shù)谝粋€門的輸出為高電平（第一個門的T4導通），第二個門的輸出為低電平（第二個門的T3導通）時，正如圖中紅線所示將出現(xiàn)一個大電流通道，很可能導致晶體管的損壞。
為了避免線與時的產生大電流，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：
為了實現(xiàn)線與的邏輯功能，可將多個門電路輸出管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OC門并聯(lián)為例，其中圖標“
”表示集電極開路之意。
上拉電阻Rp的值可以這樣來計算，主要考慮OC門必須驅動一定的拉電流或灌電流負載。有關這兩類負載的概念前已討論，這里仍然適用 ，所不同的是驅動門是由多個TTL門的輸出端直接并聯(lián)而成。當OC門中的一個TTL門的輸出為低電平 ，其他為高電平時，灌電流將由一個輸出BJT（如T1或T2）承擔 ，這是一種極限情況，此時上拉電阻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門的開關速度。RP的值愈大，負載電容的充電時間常數(shù)亦愈大，因而開關速度愈慢。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：
實際上，RP的值選在RP(min)和RP(max)之間，并且選用靠近RP(min)的標準值。
例：設TTL與非門74LS01(OC)驅動8個74LS04（反相器），試確定一合適大小的上拉電阻RP，設VCC=5V。
由以上計算可知Rp的值可在985Ω至18.75kΩ之間選擇 。為使電路有較快的開關速度，可選用一標準值為１kΩ的電阻器為宜。
集電極開路門除了可以實現(xiàn)多門的線與邏輯關系外，還可用于直接驅動較大電流的負載。
評論