Comprensión de la implementación correcta de Open-Collector

0

Estoy confundido acerca de la implementación de un circuito de colector abierto. Por lo que he leído, hay muchas maneras de conectar incorrectamente un circuito de colector abierto. Antes de explicar mi confusión, permítame explicarle cómo entiendo el término colector abierto:

Mi explicación de un coleccionista abierto:

  • La salida de un IC está conectada a un transistor. La base está conectada internamente al circuito, el emisor está conectado a tierra y el colector está conectado al pin de salida (por lo tanto, el colector abierto)

  • Porlotanto,elpropósitoprincipaldelICesdescargarlacorrienteexternamenteynoafuenteactual

Miconfusión:

Heleídoenunartículoenlíneaquelaformacorrectadeimplementarlafuncióndeuncolectorabiertoeseneladjuntodelaimagenacontinuación:

EstoesbásicamenteunQuad,2entradasYuncolectorabierto.FuncionayfuncionacomounapuertaAND.1Ay1BrepresentanlaentradaAylaentradaB,respectivamente,y1Yrepresentalasalida.

Sinembargo,ellibrodetextoqueestoyusandotieneunenfoquediferentecomotal:

Esta es una puerta NAND. Estoy realmente confundido acerca de esta implementación, ya que desafía la tabla de verdad de una puerta NAND básica. Si ambas entradas son altas, la salida es ALTA, de lo contrario, la salida permanecerá BAJA para todas las demás entradas. Estos serían los rasgos de una puerta AND típica.

Necesito ayuda para aclarar mi confusión sobre por qué mi libro de texto adoptó ese enfoque. ¿Mi circuito 74LS09 está configurado correctamente?

    
pregunta n0t_a_nUmb3R

3 respuestas

1

Si esto fuera un verdadero esquema TTL, ninguno * de estos dos circuitos funcionaría. Tanto el interruptor abierto como el cerrado se ven como un "1" lógico. Te lo explicaré más adelante.

No confunda la fig. 2 LED = ON con salida alta. El interruptor de salida del lado bajo del colector abierto al LED se conoce comúnmente como "lógica negativa" o "activo bajo"

Si desea Y con activo alto, use NAND con bajo activo para controlar un LED, ya que las corrientes de pull-up TTL no son tan altas como el colector bajo activo a tierra.

Ahora esto es bastante histórico, pero las entradas flotantes son una mala práctica en cualquier lógica. Sin embargo, en el laboratorio, las entradas flotantes TTL siempre flotan justo por encima del umbral de entrada a un "1" lógico a un nivel de voltaje estándar para todas las TTL de dos caídas de diodo o dos caídas de Vbe o ~ 1.3V debido a una pequeña cantidad de pullup interno.

Por lo tanto, los conmutadores siempre están a tierra para TTL, pero el CMOS funciona en ambos sentidos con un pullup o hacia abajo R para entradas flotantes.

Es posible, pero a menudo poco práctico, utilizar una R desplegable para la lógica "0 en TTL. Por lo tanto, consideramos TTL como una lógica negativa para el cierre del interruptor (" 0 ") y una lógica negativa (" 0 ") para impulsar una LED en el lado bajo porque todos los colectores abiertos TTL son NPN y cambian a tierra.

OtrodetallesobreloscolectoresabiertosTTL.

SoloporqueelSN7401Nespecificaunasalidade16mA@0.4Vmaxnolelimitaaelegir20mA,loquepuederesultarenunnivelbajoactivode0.5VMax.

Sifueranecesario,podríaconsiderarcorrientesdeLEDinclusomásaltashasta1V,siempreycuandonoestuvierautilizandolasalidaactivabajaparaalimentarotraentradaTTLqueesperaqueVin.lowsea<0,8V

HaycaracterísticasanalógicasdeOpenCollectorsyluegohayniveleslógicossiseusanenlasiguienteetapaposible.SinoseusalasalidaNANDparalasentradaslógicas,1Vbajonoimportará.exceptoqueeltransistorahorasedisipa,quizás1V*32mA=32mW.Exceptoquenoexcedalos20mAdeunLEDde5mAparaevitarquesecalientedemasiado.

Ahora,volviendoalafigura1,sileeuncircuitodeberealizarlafunciónANDenTTLcondosinterruptoresdeentradacerrados=1,debidoalapolarización,enTTLusalógicanegativayDeMorgen's para convertir de AND a NOR, luego use los interruptores de entrada a tierra cada uno con 10k pullup y salida a tierra de la compuerta NOR con el mismo LED y R salida como en la figura 2.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
1

En su primer circuito, la salida de la compuerta tendrá que hundir 31 mA cuando está en Baja, para apagar el LED, pero la corriente de salida máxima del chip es de 8 mA, por lo que esto no funcionará, a menos que aumente el valor del resistor para obtener la corriente de salida baja por debajo de 8 mA. El 74LS09 es una puerta AND: con ambas entradas Alta, la salida será Alta y el LED estará encendido.

El segundo circuito muestra la forma normal de conducir un LED. El 7401 es una puerta NAND: con ambas entradas Alta, la salida es Baja y el LED estará encendido.

    
respondido por el Peter Bennett
1

Ambos enfoques encenderán el LED.

EDIT : tenga en cuenta, sin embargo, que no podrá alternar la salida usando ninguno de los dos enfoques porque abrir los interruptores no hace nada para cambiar la polaridad de la entrada a las puertas.

Puede estar confundiendo la polaridad de la salida. Para las puertas lógicas de salida del colector abierto, la función lógica se realiza , incluida la inversión de polaridad del colector abierto .

Entonces, en su segundo ejemplo, la compuerta NAND realmente se comporta como una NAND en la salida del colector y la salida es baja, por lo que enciende el LED.

    
respondido por el Daniel V

Lea otras preguntas en las etiquetas