【MOSFET電路設計】開漏、開集電路講解-KIA MOS管

在電路設計時我們常常遇到開漏（open drain）和開集（open collector）的概念。這兩個概念到底是什么呢？下文給你帶來詳細介紹。   

開漏（opendrain）介紹 

開漏電路概念中提到的漏就是指MOSFET的漏極。同理，開集電路中的集就是指三極管的集電極。開漏電路就是指以MOSFET的漏極為輸出的電路。   

一般的用法是會在漏極外部的電路添加上拉電阻。完整的開漏電路應該由開漏器件和開漏上拉電阻組成。

如下圖所示：

組成開漏形式的電路特點 1.利用外部電路的驅動能力，減少IC內(nèi)部的驅動。當IC內(nèi)部MOSFET導通時，驅動電流是從外部的VCC流經(jīng)Rpull-up，MOSFET到GND。IC內(nèi)部僅需很小的柵極驅動電流。

2.可以將多個開漏輸出的Pin，連接到一條線上。形成與邏輯關系。

如圖1，當PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一個變低后，開漏線上的邏輯就為0了。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。   

3.可以利用改變上拉電源的電壓，改變傳輸電平。IC的邏輯電平由電源Vcc1決定，而輸出高電平則由Vcc2決定。這樣我們就可以用低電平邏輯控制輸出高電平邏輯了。   

4.開漏Pin不連接外部的上拉電阻，則只能輸出低電平。   

5.標準的開漏腳一般只有輸出的能力。添加其它的判斷電路，才能具備雙向輸入、輸出的能力。   

開集（opencollector）介紹 

Open-collector/ Open-drain是用于多個device間使用一個連接線來雙向（Bi-direcTIonally）通信的技術。  

如圖所示

因為Collector的pin沒有和任何其他device連接所以叫Open Collector。BJT的情況叫做Open-Collector，MOSFET的情況叫做Open-drain。理論上BJT和MOSFET一樣。   

在input有high信號的話，transistor則為ON，此時Output和Groud形成通路使得Output輸出為Low   在input有l(wèi)ow信號的話，transistor則為OFF，此時Output為Hi-inpedence狀態(tài)。   

Hi-impedence的意思是阻抗很高，Low和High不能區(qū)別的狀態(tài)。 所以一般情況下，Output會連接有一個Pull-up電阻，在input為low時，能把output的狀態(tài)從Hi-impedence拉到High狀態(tài)。   

若是在bus線上有多個同樣的Open-collector時，只要有一個open-collector的input為low，導致output為low，則引起bus上的狀態(tài)為low。這樣的bus線叫做wired-OR。   

Open-collector因為Pull-up電阻，導致input為low時，output為High。在多個device間不會引起信號沖突。而不使用open-collector的話，多個device發(fā)送low或者high時，會引起短路。   

開集(Open-collector)的特點 

1. 多個device連接時，可以雙方向傳輸（wire-OR） 

2. Level不同的device之間也可以傳輸數(shù)據(jù)（5V的master可以給3V的slave傳輸數(shù)據(jù)）   I2C就是使用此方法構造的。  

 I2C最初的操作就是發(fā)送一個slave address。發(fā)送后等待回應ACK   這時多個device中符合其slave地址的device會使其output為low來回應master，使得master判定此device為自己需要交換數(shù)據(jù)的device。

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