集电极开路和漏极开路

来源:互联网 发布:富途证券 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 07:30

        现在很多人在买传感器或者PLC等东西时,当设计到数字信号的输入时,别人都会问到传感器或者PLC接收的信号是不是需要集电极开路或者漏极开路,一开始一直搞不明白这是个什么意思,慢慢的查了资料后才知道其乃在意思。

        其实,这都是产生数字信号的一种形式,一般集电极开路输出和漏极开路输出的原理是一样的,只不过前者是针对于三极管,后者针对的是mos管。那么我就以三极管做一下简单的解释(本人也是初级,主要是为了与大家交流,如有不当各位可以指正,敬谢)。三极管可以分为NPN型和PNP型,若是NPN型的三极管集电极开路,其实就是我们所说的OC门,集电极开路的电路图如下图所示。

       图中有两个三极管,第一个三极管的集电极通过一个电阻接5V电压,第二个三极管直接开路。前面一个三极管若输入的是低电平0则截止,那么就将第二个三极管的输入钳位到高电平5v,这样后面的三极管导通,从而集电极被钳位到低电平;若是前一个三极管的输入为高电平1则导通,那么就将后面一个三极管的输入钳位到低电平0,后面一个三极管就截止,那么集电极的输出就跟输出口接的负载有关。若是直接接负载接地,那么集电极的输出就为一直为0,不能输出高电平,这样是不合理的,若是在输出口接一个1K的上拉电阻,就可以保证集电极的输出有1,有0。因为如果此时集电极开开路,不接任何负载,那么输出的就是高电平1;若是借了电阻为R的负载,通过分压计算,可以得出输出的电压为5*R/(R+1000),那么只有R足够大才能输出高电平;如果R过小将会导致输出电压不够,那么只有减小1K的上拉电阻,但是上拉电阻不能过小,因为当后面一个三极管闭合时,将产生电流,由于它能流过的电流是有限的,因此限制了上拉电阻的取值,另外还需要考虑到,当输出低电平时,负载可能还会给提供一部分电流从三极管流过,因此要综合这些电流考虑来选择合适的上拉电阻。

   综上所述,可以知道集电极开路时,对于NPN管,并且接了上拉电阻时,就是输入为高电平,输出就为低电平,输入为低电平,输出就为高电平。这就是传感器或者PLC等装置接收或者产生脉冲信号的方式。

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