« poprzedni punkt  następny punkt »


6. Układy trójstanowe i układy z otwartym kolektorem (drenem)

Analiza układów z rysunków III.3 i III.4 prowadzi do wniosku, że wyjść takich układów nie należy łączyć ze sobą. Tak więc połączenie pokazane na rysunku III.8 należy traktować jako niedozwolone. Wynika to stąd, że gdyby na wyjściu bramki B1 miał pojawić się niski poziom napięcia a na wyjściu bramki B2 miał pojawić się wysoki poziom napięcia, to stan wyjścia całego układu byłby trudny do przewidzenia - taka sytuacja w układach cyfrowych jest niedopuszczalna.

Rys. III.8. Niedozwolone łączenie wyjść bramek

Jednak w praktyce często występuje konieczność łączenia wyjść układów ze sobą, W celu umożliwienia realizacji takich połączeń opracowano specjalne bramki, których wyjścia mogą być ze sobą łączone. Są to bramki z otwartym kolektorem (TTL) albo drenem (CMOS) oraz bramki trójstanowe. Na rysunku III.9 pokazano symbole takich bramek oraz przykładowe połączenia takich bramek.

Rys. III.9. a) Łączenie wyjść bramek z otwartym kolektorem (drenem), b) łączenie wyjść bramek trójstanowych

Układy z otwartym kolektorem wyróżniane są za pomocą kółeczka umieszczonego wewnątrz symbolu układu. Dla poprawnego działania, do połączonych wyjść układów z otwartym kolektorem musi być dołączony rezystor, tak jak to pokazano na rysunku III.9. Na wyjściu układu pojawi się wysoki poziom napięcia tylko wtedy, gdy na obu wyjściach układów z otwartym kolektorem będzie wysoki poziom napięcia. Jeżeli natomiast sygnały wejściowe układów z otwartym kolektorem będą miały takie wartości, że przynajmniej na wyjściu jednej z bramek z otwartym kolektorem będzie niski poziom napięcia, to na wyjściu całego układu ustali się niski poziom napięcia.

W układzie z wyjściem trójstanowym obok zwykłych warunków pracy układu, kiedy na wyjściach ustala się niski poziom napięcia (przewodzi dolny tranzystor z pary tranzystorów wyjściowych) albo wysoki poziom napięcia (przewodzi górny tranzystor z pary tranzystorów wyjściowych) możliwa jest jeszcze sytuacja kiedy nie przewodzi żaden z pary tranzystorów wyjściowych (jest to tak zwany trzeci stan oznaczany jako Z). Wtedy wyjście układu jest odcięte od otoczenia i nie oddziałuje na inne układy fizycznie połączone z wyjściem. O tym czy układ znajduje się w trzecim stanie decyduje sygnał sterujący. Jeżeli sygnał sterujący (na przykład S1 na rysunku III.9b) ma wysoki poziom napięcia, to układ trójstanowy po prostu przekazuje sygnał wejściowy (A) na wyjście. Jeżeli sygnał sterujący ma niski poziom napięcia, to układ znajduje się w trzecim stanie i sygnał wejściowy nie jest przekazywany na wyjście układu.


« poprzedni punkt  następny punkt »