數電基礎之《OC門》

oc門，又稱集電極開路門，open collector。

為什麼引入oc門？實際使用中,有時需要兩個或兩個以上與非門的輸出端連線在同一條導線上，將這些與非門上的資料（狀態電平）用同一條導線輸送出去。因此，需要一種新的與非門電路--oc門來實現「線與邏輯」。

oc門主要用於3個方面：（1）實現線與邏輯（2）用做電平轉換（3）用做驅動器。

1.實現線與邏輯，兩個或兩個以上輸出端直接相連輸出「and」的功能

2. 實現與或非邏輯，用於電平轉換、驅動器（ttl電平轉換為cmos電平）

2.1 常用邏輯電平

邏輯電平：有ttl、cmos、lvttl、ecl、pecl、gtl；rs232、rs422、lvds等。

其中ttl和cmos的邏輯電平按典型電壓可分為四類：5v系列（5v ttl和5v cmos）、3.3v系列，2.5v系列和1.8v系列。

2.2 ttl電平和cmos電平

ttl：+5v等價於邏輯「1」，0v等價於邏輯「0」。

數位電路中，由ttl電子器件組成電路使用的電平。電平是個電壓範圍，規定輸出高電平》2.4v,輸出低電平<0.4v。在室溫下，一般輸出高電平是3.5v，輸出低電平是0.2v。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平》=2.0v，輸入低電平<=0.8v，雜訊容限是0.4v。

cmos：1邏輯電平電壓接近於電源電壓，0邏輯電平接近於0v。而且具有很寬的雜訊容限。

cmos的邏輯電平範圍比較大（3～15v），ttl只能在5v下工作。

2.3 電平轉換

因為ttl和coms的高低電平的值不一樣（比如：ttl 5v<==>cmos 3.3v），所以互相連線時需要電平的轉換：就是用兩個電阻對電平分壓，沒有什麼高深的東西。

注：由於oc閘電路的輸出管的集電極懸空，使用時需外接乙個上拉電阻rl到電源vcc。oc門使用上拉電阻以輸出高電平，此外為了加大輸出引腳的驅動能力，上拉電阻阻值的選擇原則，從降低功耗及晶元的灌電流能力考慮應當足夠大；從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小。