什么是漏極開路(OD)?
什么是漏極開路(OD)?
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????? 對(duì)于漏極開路(OD)輸出,跟集電極開路輸出是十分類似的。將上面的三極管換成場(chǎng)效應(yīng)管即可。這樣集電極就變成了漏極,OC就變成了OD,原理分析是一樣的。
???? 另一種輸出結(jié)構(gòu)是推挽輸出。推挽輸出的結(jié)構(gòu)就是把上面的上拉電阻也換成一個(gè)開關(guān),當(dāng)要輸出高電平時(shí),上面的開關(guān)通,下面的開關(guān)斷;而要輸出低電平時(shí),則剛好相反。比起OC或者OD來說,這樣的推挽結(jié)構(gòu)高、低電平驅(qū)動(dòng)能力都很強(qiáng)。如果兩個(gè)輸出不同電平的輸出口接在一起的話,就會(huì)產(chǎn)生很大的電流,有可能將輸出口燒壞。
???? 而上面說的OC或OD輸出則不會(huì)有這樣的情況,因?yàn)樯侠娮杼峁┑碾娏鞅容^小。如果是推挽輸出的要設(shè)置為高阻態(tài)時(shí),則兩個(gè)開關(guān)必須同時(shí)斷開(或者在輸出口上使用一個(gè)傳輸門),這樣可作為輸入狀態(tài),AVR單片機(jī)的一些IO口就是這種結(jié)構(gòu)。
我們先來說說集電極開路輸出的結(jié)構(gòu)。集電極開路輸出的結(jié)構(gòu)如圖1所示,右邊的那個(gè)三極管集電極什么都不接,所以叫做集電極開路(左邊的三極管為反相之用,使輸入為“0”時(shí),輸出也為“0”)。對(duì)于圖1,當(dāng)左端的輸入為“0”時(shí),前面的三極管截止(即集電極c跟發(fā)射極e之間相當(dāng)于斷開),所以5v電源通過1k電阻加到右邊的三極管上,右邊的三極管導(dǎo)通(即相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)閉合);當(dāng)左端的輸入為“1”時(shí),前面的三極管導(dǎo)通,而后面的三極管截止(相當(dāng)于開關(guān)斷開)。
????? 我們將圖1簡(jiǎn)化成圖2的樣子。圖2中的開關(guān)受軟件控制,“1”時(shí)斷開,“0”時(shí)閉合。很明顯可以看出,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),輸出直接接地,所以輸出電平為0。而當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),則輸出端懸空了,即高阻態(tài)。這時(shí)電平狀態(tài)未知,如果后面一個(gè)電阻負(fù)載(即使很輕的負(fù)載)到地,那么輸出端的電平就被這個(gè)負(fù)載拉到低電平了,所以這個(gè)電路是不能輸出高電平的。
????? 再看圖三。圖三中那個(gè)1k的電阻即是上拉電阻。如果開關(guān)閉合,則有電流從1k電阻及開關(guān)上流過,但由于開關(guān)閉和時(shí)電阻為0(方便我們的討論,實(shí)際情況中開關(guān)電阻不為0,另外對(duì)于三極管還存在飽和壓降),所以在開關(guān)上的電壓為0,即輸出電平為0。如果開關(guān)斷開,則由于開關(guān)電阻為無窮大(同上,不考慮實(shí)際中的漏電流),所以流過的電流為0,因此在1k電阻上的壓降也為0,所以輸出端的電壓就是5v了,這樣就能輸出高電平了。但是這個(gè)輸出的內(nèi)阻是比較大的(即1kω),如果接一個(gè)電阻為r的負(fù)載,通過分壓計(jì)算,就可以算得最后的輸出電壓為5*r/(r+1000)伏,即5/(1+1000/r)伏。所以,如果要達(dá)到一定的電壓的話,r就不能太小。如果r真的太小,而導(dǎo)致輸出電壓不夠的話,那我們只有通過減小那個(gè)1k的上拉電阻來增加驅(qū)動(dòng)能力。但是,上拉電阻又不能取得太小,因?yàn)楫?dāng)開關(guān)閉合時(shí),將產(chǎn)生電流,由于開關(guān)能流過的電流是有限的,因此限制了上拉電阻的取值,另外還需要考慮到,當(dāng)輸出低電平時(shí),負(fù)載可能還會(huì)給提供一部分電流從開關(guān)流過,因此要綜合這些電流考慮來選擇合適的上拉電阻。
????? 如果我們將一個(gè)讀數(shù)據(jù)用的輸入端接在輸出端,這樣就是一個(gè)io口了(51的io口就是這樣的結(jié)構(gòu),其中p0口內(nèi)部不帶上拉,而其它三個(gè)口帶內(nèi)部上拉),當(dāng)我們要使用輸入功能時(shí),只要將輸出口設(shè)置為1即可,這樣就相當(dāng)于那個(gè)開關(guān)斷開,而對(duì)于p0口來說,就是高阻態(tài)了。
????? 對(duì)于漏極開路(od)輸出,跟集電極開路輸出是十分類似的。將上面的三極管換成場(chǎng)效應(yīng)管即可。這樣集電極就變成了漏極,oc就變成了od,原理分析是一樣的。
????? 另一種輸出結(jié)構(gòu)是推挽輸出。推挽輸出的結(jié)構(gòu)就是把上面的上拉電阻也換成一個(gè)開關(guān),當(dāng)要輸出高電平時(shí),上面的開關(guān)通,下面的開關(guān)斷;而要輸出低電平時(shí),則剛好相反。比起oc或者od來說,這樣的推挽結(jié)構(gòu)高、低電平驅(qū)動(dòng)能力都很強(qiáng)。如果兩個(gè)輸出不同電平的輸出口接在一起的話,就會(huì)產(chǎn)生很大的電流,有可能將輸出口燒壞。而上面說的oc或od輸出則不會(huì)有這樣的情況,因?yàn)樯侠娮杼峁┑碾娏鞅容^小。如果是推挽輸出的要設(shè)置為高阻態(tài)時(shí),則兩個(gè)開關(guān)必須同時(shí)斷開(或者在輸出口上使用一個(gè)傳輸門),這樣可作為輸入狀態(tài),avr單片機(jī)的一些io口就是這種結(jié)構(gòu)。
在數(shù)字電路中不用的輸入腳都要接固定電平,通過1k電阻接高電平或接地。
1. 電阻作用:
l 接電組就是為了防止輸入端懸空
l 減弱外部電流對(duì)芯片產(chǎn)生的干擾
l 保護(hù)cmos內(nèi)的保護(hù)二極管,一般電流不大于10ma
l 上拉和下拉、限流
l 1. 改變電平的電位,常用在ttl-cmos匹配
2. 在引腳懸空時(shí)有確定的狀態(tài)
3.增加高電平輸出時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力。
4、為oc門提供電流
l 那要看輸出口驅(qū)動(dòng)的是什么器件,如果該器件需要高電壓的話,而輸出口的輸出電壓又不夠,就需要加上拉電阻。
l 如果有上拉電阻那它的端口在默認(rèn)值為高電平你要控制它必須用低電平才能控制如三態(tài)門電路三極管的集電極,或二極管正極去控制把上拉電阻的電流拉下來成為低電平。反之,
l 尤其用在接口電路中,為了得到確定的電平,一般采用這種方法,以保證正確的電路狀態(tài),以免發(fā)生意外,比如,在電機(jī)控制中,逆變橋上下橋臂不能直通,如果它們都用同一個(gè)單片機(jī)來驅(qū)動(dòng),必須設(shè)置初始狀態(tài).防止直通!
2、定義:
l 上拉就是將不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻嵌位在高電平!電阻同時(shí)起限流作用!下拉同理!
l 上拉是對(duì)器件注入電流,下拉是輸出電流
l 弱強(qiáng)只是上拉電阻的阻值不同,沒有什么嚴(yán)格區(qū)分
l 對(duì)于非集電極(或漏極)開路輸出型電路(如普通門電路)提升電流和電壓的能力是有限的,上拉電阻的功能主要是為集電極開路輸出型電路輸出電流通道。
3、為什么要使用拉電阻:
l 一般作單鍵觸發(fā)使用時(shí),如果ic本身沒有內(nèi)接電阻,為了使單鍵維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài),必須在ic外部另接一電阻。
l 數(shù)字電路有三種狀態(tài):高電平、低電平、和高阻狀態(tài),有些應(yīng)用場(chǎng)合不希望出現(xiàn)高阻狀態(tài),可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩(wěn)定狀態(tài),具體視設(shè)計(jì)要求而定!
l 一般說的是i/o端口,有的可以設(shè)置,有的不可以設(shè)置,有的是內(nèi)置,有的是需要外接,i/o端口的輸出類似與一個(gè)三極管的c,當(dāng)c接通過一個(gè)電阻和電源連接在一起的時(shí)候,該電阻成為上c拉電阻,也就是說,如果該端口正常時(shí)為高電平,c通過一個(gè)電阻和地連接在一起的時(shí)候,該電阻稱為下拉電阻,使該端口平時(shí)為低電平,作用嗎:
比如:當(dāng)一個(gè)接有上拉電阻的端口設(shè)為輸如狀態(tài)時(shí),他的常態(tài)就為高電平,用于檢測(cè)低電平的輸入。
l 上拉電阻是用來解決總線驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)提供電流的。一般說法是拉電流,下拉電阻是用來吸收電流的,也就是你同學(xué)說的灌電流
線驅(qū)動(dòng)(差動(dòng)輸出)
線驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)源電流輸出器件。在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),線驅(qū)動(dòng)器輸出為電源(vcc);在關(guān)斷狀態(tài)時(shí),輸出懸空。因此,線驅(qū)動(dòng)器需要一個(gè)灌電流輸入接口。下面表格中給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的線驅(qū)動(dòng)器的原理圖。差動(dòng)輸出(歐姆龍稱為線性驅(qū)動(dòng)輸出)線性驅(qū)動(dòng)輸出就是根據(jù)rs-422a的數(shù)據(jù)輸送回路。可通過雙股攪合線電纜進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送
集電極開路
集電極開路電路是灌電流輸出器件。在關(guān)斷狀態(tài)時(shí),集電極開路輸出連到地;在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),集電極開路輸出懸空。因此,集電極開路輸出需要一個(gè)源電流輸入接口。下面表格中給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的集電極開路輸出電路的原理圖.
推挽式
推挽式輸出結(jié)合了線驅(qū)動(dòng)與集電極開路輸出,在關(guān)斷狀態(tài)時(shí),推挽式輸出接地;在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),推挽式輸出連到電源(vcc)。推挽輸出(歐姆龍稱為互補(bǔ)輸出)輸出回路有2種,即npn與pnp2種晶體管輸出。根據(jù)輸出信號(hào)h或l,2種晶體管輸出互相交叉進(jìn)行on或off動(dòng)作,使用時(shí),正電源,0v分別為吸合,拉下互補(bǔ)輸出是輸出電流流出或流入2種動(dòng)作,特征是信號(hào)的上升、下降速度快,可進(jìn)行導(dǎo)線的長(zhǎng)距離延長(zhǎng)。可與開路集電極輸入機(jī)器(npn/pnp)連接,另外還可以連接到電壓輸入機(jī)器上。但是為了能更好的發(fā)揮未來的性能,一般推薦在電壓輸入機(jī)器上使用電壓輸入的編碼器。
1、所謂“漏型輸入”,是一種由plc內(nèi)部提供輸入信號(hào)源,全部輸入信號(hào)的一端匯總到輸入的公共連接端com的輸入形式。又稱為“匯點(diǎn)輸入”。
??????? 2、輸入傳感器為接近開關(guān)時(shí),只要接近開關(guān)的輸出驅(qū)動(dòng)力足夠,漏型輸入的plc輸入端就可以直接與npn集電極開路型接近開關(guān)的輸出進(jìn)行連接,但是,當(dāng)采用pnp集電極開路型接近開關(guān)時(shí),由于接近開關(guān)內(nèi)部輸出端與0v間的電阻很大,無法提供電耦合器件所需要的驅(qū)動(dòng)電流,因此需要增加“下拉電阻”。如圖。增加下拉電阻后應(yīng)注意,此時(shí)的plc內(nèi)部輸入信號(hào)與接近開關(guān)發(fā)信狀態(tài)相反,即接近開關(guān)發(fā)信時(shí),“下拉電阻”上端為24v,光電耦合器件無電流,內(nèi)部信號(hào)為“0”;未發(fā)信時(shí),plc內(nèi)部dc24v與0v之間,通過光電耦合器件、限流電阻、“下拉電阻”經(jīng)公共端com構(gòu)成電流回路,輸入為“1”。
下拉電阻的阻值主要決定于plc輸入光電耦合器件的驅(qū)動(dòng)電流、plc內(nèi)部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下,其值為1.5—2kω,計(jì)算公式如下:
第一種公式:r≤[(ve-0.7)/ii]-ri
式中:r——下拉電阻(kω)
??????? ve——輸入電源電壓(v)
ii——最小輸入驅(qū)動(dòng)電流(ma)
ri——plc內(nèi)部輸入限流電阻(kω)
公式中取發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓為0.7v。
第二種公式:下拉電阻≤[輸入限流電阻/(最小on電壓/24v)]-輸入限流電阻[/COLOR]
1、???? 所謂“源型輸入”,是一種由外部提供輸入信號(hào)電源或使用plc內(nèi)部提供給輸入回路的電源,全部輸入信號(hào)為“有源”信號(hào),并獨(dú)立輸入plc的輸入連接形式。
2、???? 所謂“源型輸入”,是一種由外部提供輸入信號(hào)電源或使用plc內(nèi)部提供給輸入回路的電源,全部輸入信號(hào)為“有源”信號(hào),并獨(dú)立輸入plc的輸入連接形式。
??? 輸入傳感器為接近開關(guān)時(shí),只要接近開關(guān)的輸出驅(qū)動(dòng)力足夠,源型輸入的plc輸入端就可以直接與pnp集電極開路型接近開關(guān)的輸出進(jìn)行連接。 相反,當(dāng)采用npn集電極開路型接近開關(guān)時(shí),由于接近開關(guān)內(nèi)部輸出端與24v間的電阻很大,無法提供電耦合器件所需要的驅(qū)動(dòng)電流,因此需要增加“上拉電阻”。如圖。增加下拉電阻后應(yīng)注意,此時(shí)的plc內(nèi)部輸入信號(hào)與接近開關(guān)發(fā)信狀態(tài)相反,即接近開關(guān)發(fā)信時(shí),“上拉電阻”上端為0v,光電耦合器件無電流,內(nèi)部信號(hào)為“0”;未發(fā)信時(shí),plc內(nèi)部dc24v與0v之間,通過光電耦合器件、限流電阻、“上拉電阻”經(jīng)公共端com構(gòu)成電流回路,輸入為“1”。
上拉電阻的阻值主要決定于plc輸入光電耦合器件的驅(qū)動(dòng)電流、plc內(nèi)部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下,其值為1.5—2kω,其計(jì)算公式與下拉電阻計(jì)算公式相同。
增長(zhǎng)共性或減少共性取決于連接的設(shè)備。
漏型有減少共性,打開時(shí)電流從負(fù)載流向單元。源型正相反,共性增加,電流從單元流向負(fù)載。
以上資料來源于網(wǎng)絡(luò),本人只是加以集合,以便應(yīng)用。s7-200plc既可接漏型,也可接源型,而300plc一般是源型,歐美一般是源型,輸入一般用pnp的開關(guān),高電平輸入。而日韓好用漏型 ,一般使用npn型的開關(guān)也就是低電平輸入。所以選擇plc的模塊是要分清源型還是漏型的。
使用伺服的時(shí)候也應(yīng)注意是線驅(qū)動(dòng),還是oc輸出,因?yàn)檫@跟上位運(yùn)動(dòng)控制器有直接的聯(lián)系。
非常好我支持^.^
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不好我反對(duì)
(21) 2.5%
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