¿Qué es un drenaje abierto: configuración y su funcionamiento?

Pruebe Nuestro Instrumento Para Eliminar Los Problemas





Un pin de salida de drenaje abierto o colector abierto es simplemente un transistor que está conectado al suelo. Siempre que aplicamos una entrada alta en la puerta, el drenaje y la fuente están en corto. Siempre que aplicamos una entrada baja en la puerta, el drenaje y la fuente se desconectan. Para hacerlo simple, el drenaje abierto es como un cambiar que se conectará o desconectará en función de la señal de entrada proporcionada. Este artículo analiza una descripción general de que es un desagüe abierto , circuito y su funcionamiento

Configuración de entrada / salida de drenaje abierto

Un drenaje abierto se encuentra comúnmente en muchos Drenaje abierto

Drenaje abierto

Cuando la configuración se realiza en modo push-pull, 0 conecta el pin de salida a tierra, 1 se conecta a Vio. Cuando se realiza una operación en modo de drenaje abierto, el transistor superior se desactivará, 0 continuará conectándose con la tierra y la salida 1 desconectará el pin a Vio y permanecerá flotando.



Abrir drenaje vs tirar empujar

Abrir drenaje vs tirar empujar

Interruptores

  • Consiste en un solo interruptor que está conectado a tierra
  • Push-pull contendrá dos interruptores. Un interruptor está conectado a tierra y otro interruptor está conectado a Vcc.

Producción

  • Si el pin de salida se hace alto, el pin se conecta a tierra a través del interruptor. Cuando el pin de salida se hace bajo, el pin comenzará a flotar cuando se apague el interruptor.
  • Si la salida se hace alta, el pin se conecta a Vdd a través del interruptor NPN. Si la salida es baja, el pin se conectará a tierra con la ayuda del interruptor PNP.

El consumo de energía

  • Push-pull consume muy poca energía porque no requiere ningún pull up resistor
  • Requiere un alto consumo de energía debido al drenaje a través de una resistencia de carga cuando estaba encendido

Velocidad de operacion

  • Push-pull tiene alta velocidad de funcionamiento
  • En comparación con push-pull, tiene un cambio más lento

Cargas

  • Push-pull no impulsará cargas externas
  • Un drenaje abierto impulsará cargas externas menores o iguales a 10ma directamente

Señales

  • Push-pull no puede combinar las señales Vout para varios sensores en un común autobús
  • Es capaz de cambiar un voltaje más alto o más bajo que el voltaje de suministro Vdd

En un Drenaje abierto vs colector abierto , Un drenaje abierto es BJT . Cuando las corrientes son bajas, el voltaje de saturación de BJT es un poco más alto que la caída de voltaje debido a RDS para FET.

GPIO de drenaje abierto

  • PMOS no existe en la configuración de drenaje abierto y la salida tiene dos posibilidades, alta o flotante.
  • NMOS se activará dando 0 en el registro de datos de salida y el pin de E / S está en el suelo.
  • El registro de datos de salida dejará el puerto en Hi-Z cuando se proporcione y el estado de E / S no esté definido.
  • Para resolver este problema, la resistencia pull-up interna debe estar activada o hay otra que proporciona una resistencia pull-up externa. Cuando se activa la resistencia pull-up, el pin de E / S cambia su estado a Vdd.

El modo de salida con configuración de drenaje abierto no es más que el transistor PMOS superior que simplemente no está presente. El drenaje se abrirá cuando el transistor se apague, por lo que la salida flotará. La configuración de salida de drenaje abierto no puede tirar hacia arriba del pin, solo puede tirar hacia abajo del pin. La configuración de salida de drenaje abierto de GPIO es inútil hasta y a menos que se le proporcione la capacidad de extracción

GPIO de drenaje abierto

GPIO de drenaje abierto

Para hacer uso de esto en aplicaciones del mundo real, debe usarse con una resistencia pull-up externa o una resistencia pull-up interna. En el escenario actual, todas las MCU admiten una resistencia de extracción interna para cada pin GPIO, debe usar la configuración GPIO para activarlos o desactivarlos


Cómo conducir LED

Para conducir LED Primero, active la resistencia pull-up interna después de conectar el LED al pin. Para encender el LED, solo dé 1 como entrada para que se invierta como 0 y el transistor se apague. Cuando se apaga, una resistencia pull-up ayudará a que el LED se dirija a Vcc. Del mismo modo, si desea apagar el LED, simplemente dé 0 a la entrada para que se encienda el transistor, lo que hará que el LED se apague.

El valor de la resistencia pull-up interna es fijo y su rango es de 10 kiloohmios a 250 kiloohmios, que son lo suficientemente buenos para ejecutar aplicaciones reales.

En MOSFET de drenaje abierto, un MOSFET es como un transistor que tiene la capacidad de manejar voltajes más altos. El comportamiento de conmutación de los transistores está controlado por la base. Cuando la salida de IC fluye hacia la base, el flujo de corriente se activará a través del transistor de manera similar si hay poco flujo a través de la salida de IC, entonces la corriente no fluirá a través del transistor. Transistor toma el control del flujo de potenciales de corriente y voltaje a través de circuitos hechos con miles de millones de transistores, basándose en IC.

Cuando el transistor NPN está abierto pero conectado a un pin externo, entonces es un colector abierto, esto hará que el transistor cambie a tierra cuando esté activo. Esto tiende a que el sumidero de corriente y la fuente de corriente ganen flujo de corriente pero en diferentes direcciones

En I2C de drenaje abierto, siempre que utilice el i2c , el pin del reloj en serie y el pin de datos en serie estarán en su configuración. Para que el bus funcione correctamente, tenemos que conectar la resistencia pull-up a cada pin, ya sea interna o externamente. El valor correcto para las resistencias pull up en el bus i2c depende de la capacitancia total del bus y de la frecuencia a la que trabaja el bus. Pero podemos calcular el valor de la resistencia de extracción teniendo en cuenta la capacitancia de la velocidad del bus I2c, etc., pero el valor de la resistencia con el rango de 4.7 kiloohmios a 10 kiloohmios funciona.

Por lo tanto, se trata de una descripción general de lo que es un drenaje abierto, su configuración, cómo conducir LED , etc. Aquí tienes una pregunta: ¿qué