Une broche de sortie à drain ouvert ou à collecteur ouvert est simplement un transistor qui est connecté à la terre. Chaque fois que nous appliquons une entrée élevée à la porte, le drain et la source sont court-circuités. Chaque fois que nous appliquons une entrée faible à la porte, le drain et la source sont déconnectés. Pour faire simple, le drain ouvert est comme un changer qui sera connecté ou déconnecté en fonction du signal d'entrée donné. Cet article présente un aperçu de qu'est-ce qu'un drain ouvert , circuit et son fonctionnement

Configuration d'entrée / sortie Open-Drain

Un drain ouvert se trouve couramment dans de nombreux

Ouvrir le drain

“filtre passe haut avec ampli op ”

Lorsque la configuration est effectuée en mode push-pull, 0 connecte la broche de sortie à la masse, 1 se connecte à Vio. Lorsqu'une opération est effectuée en mode drain ouvert, le transistor supérieur sera désactivé, 0 continue à se connecter à la terre et la sortie 1 déconnecte la broche de Vio et reste flottante.

Open Drain vs Pull Push

Commutateurs

Il se compose d'un seul interrupteur connecté à la terre
Push-pull contiendra deux interrupteurs. Un interrupteur est connecté à la terre et un autre interrupteur est connecté à Vcc.

Production

Si la broche de sortie est élevée, la broche est connectée à la terre via le commutateur. Lorsque la broche de sortie est rendue basse, la broche commencera à flotter lorsque l'interrupteur est éteint.
Si la sortie est faite, la broche haute est connectée à Vdd via le commutateur NPN. Si la sortie est rendue faible, la broche sera connectée à la terre à l'aide du commutateur PNP.

Consommation d'énergie

Push-pull consomme très peu d'énergie car il ne nécessite aucune traction résistance
Il nécessite une consommation d'énergie élevée en raison de la vidange à travers une résistance de charge lorsqu'il était allumé

La vitesse de fonctionnement

Push-pull a une vitesse de fonctionnement élevée
Par rapport au push-pull, il a une commutation plus lente

Charges

Push-pull ne conduira pas de charges externes
Un drain ouvert entraînera directement des charges externes inférieures ou égales à 10 mA

Signaux

Push-pull ne peut pas combiner les signaux Vout pour divers capteurs sur un bus
Il est capable de commuter une tension supérieure ou inférieure à la tension d'alimentation Vdd

Dans un Open Drain vs Open Collector , Un drain ouvert est BJT . Lorsque les courants sont faibles, la tension de saturation des BJT est un peu plus élevée que la chute de tension due au RDS pour FET.

Open Drain GPIO

PMOS n’existe pas en configuration à drain ouvert et la sortie a deux possibilités haute ou flottante.
NMOS sera activé en donnant 0 dans le registre de données de sortie et la broche d'E / S est à la terre.
Le registre de données de sortie laissera le port à Hi-Z lorsqu'il est donné et que l'état d'E / S n'est pas défini.
Pour résoudre ce problème, la résistance de pull-up interne doit être activée ou une autre donne une résistance de pull-up externe. Lorsque la résistance pull-up est activée, la broche d'E / S passe son état à Vdd.

Le mode de sortie avec une configuration à drain ouvert n'est rien d'autre que le transistor PMOS supérieur tout simplement absent. Le drain s'ouvrira lorsque le transistor est éteint, donc la sortie flottera. La configuration de sortie à drain ouvert ne peut pas tirer la broche, elle ne peut que tirer la broche. La configuration de sortie à drain ouvert de GPIO est inutile tant qu'elle n'est pas fournie avec une capacité de pull up

Open Drain GPIO

Pour l'utiliser dans des applications du monde réel, il doit être utilisé avec une résistance de rappel externe ou une résistance de rappel interne. Dans le scénario actuel, tous les MCU prennent en charge une résistance de rappel interne pour chaque broche GPIO, vous devez utiliser la configuration GPIO pour les activer ou les désactiver

Comment conduire la LED

Afin de conduire LED Tout d'abord, activez la résistance de rappel interne après avoir connecté la LED à la broche. Pour allumer la LED, donnez simplement 1 comme entrée afin qu'elle soit inversée en 0 et le transistor s'éteint. Lorsqu'il est éteint, une résistance pull-up aidera la LED à être conduite à Vcc. De même, si vous voulez éteindre la LED, donnez simplement 0 à l'entrée pour que le transistor s'allume, ce qui éteindra la LED.

La valeur de la résistance pull-up interne est fixe et sa plage va de 10 kilo ohms à 250 kilo ohms, ce qui est assez bon pour exécuter de vraies applications

Dans le MOSFET à drain ouvert, un MOSFET est comme un transistor qui a la capacité de gérer des tensions plus élevées. Le comportement de commutation des transistors est contrôlé par la base. Lorsque la sortie IC circule vers la base, le flux de courant sera activé à travers le transistor de la même manière s'il y a peu de flux à travers la sortie IC, alors le courant ne passera pas à travers le transistor. Le transistor prend le contrôle du flux des potentiels de courant et de tension à travers des circuits constitués de milliards de transistors, basés sur IC.

“comment fonctionne une résistance de rappel ”

Lorsque le transistor NPN est ouvert mais connecté à une broche externe, il s'agit d'un collecteur ouvert, ce qui fera basculer le transistor à la masse lorsqu'il est actif. Cela tend le puits de courant et la source de courant à gagner du courant mais dans des directions différentes

En I2C à drain ouvert, chaque fois que i2c , la broche d'horloge série et la broche de données série seront dans leur configuration. Pour que le bus fonctionne correctement, nous devons connecter la résistance de rappel à chaque broche soit en interne soit en externe. La valeur correcte des résistances de rappel dans le bus i2c dépend de la capacité totale du bus et de la fréquence à laquelle le bus fonctionne. Mais nous pouvons déterminer la valeur de la résistance de tirage en tenant compte de la capacité de vitesse du bus I2c, etc., mais la valeur de la résistance avec une plage de 4,7 kilo-ohms à 10 kilo ohms fonctionne.

Il s'agit donc d'un aperçu de ce qu'est un drain ouvert, de sa configuration, comment conduire la LED , etc. Voici une question pour vous, qu'est-ce