オープンドレインまたはオープンコレクタの出力ピンは、単にトランジスタそれは地面に接続されています。ゲートに高入力を印加すると、ドレインとソースが短絡します。ゲートにロー入力を適用すると、ドレインとソースが切断されます。簡単に言うと、オープンドレインはスイッチ与えられた入力信号に基づいて接続または切断されます。この記事では、 オープンドレインとは 、回路、およびその動作

オープンドレイン入力/出力構成

オープンドレインは一般的に多くの人に見られます

オープンドレイン

“コンパレータとしてのオペアンプ ”

プッシュプルモードで設定が行われると、0は出力ピンをグランドに接続し、1はVioに接続します。オープンドレインモードで動作が行われると、上位トランジスタは無効になり、0はグランドに接続し続け、出力1はピンをVioに切断し、フローティングのままになります。

オープンドレインvsプルプッシュ

スイッチ

これは、アースに接続されている1つのスイッチのみで構成されています
プッシュプルには2つのスイッチが含まれます。 1つのスイッチはアースに接続され、もう1つのスイッチはVccに接続されています。

出力

出力ピンをハイにすると、ピンはスイッチを介してグランドに接続されます。出力ピンをローにすると、スイッチがオフになるとピンがフローティングを開始します。
出力がハイになると、ピンはNPNスイッチを介してVddに接続されます。出力をローにすると、PNPスイッチを使用してピンがグランドに接続されます。

消費電力

プッシュプルはプルアップを必要としないため、消費電力が非常に低くなります。抵抗器
ON時に負荷抵抗を介してドレインするため、高い消費電力が必要です。

動作速度

プッシュプルは動作速度が速い
プッシュプルと比較すると、切り替えが遅くなります

負荷

プッシュプルは外部負荷を駆動しません
オープンドレインは、10mA以下の外部負荷を直接駆動します

信号

プッシュプルでは、さまざまなセンサーのVout信号を共通に組み合わせることができませんバス
Vdd供給電圧よりも高いまたは低い電圧を切り替えることができます

で オープンドレインとオープンコレクター 、オープンドレインは BJT 。電流が低い場合、BJTの飽和電圧は、FETのRDSによる電圧降下よりも少し高くなります。

オープンドレインGPIO

オープンドレイン構成ではPMOSは存在せず、出力にはハイまたはフローティングの2つの可能性があります。
出力データレジスタに0を与えると、NMOSがアクティブになり、I / Oピンはグランドに接続されます。
出力データレジスタは、I / O状態が定義されていない場合、指定されたときにポートをHi-Zのままにします。
この問題を解決するには、内部プルアップ抵抗をアクティブにするか、別の抵抗が外部プルアップ抵抗を提供している必要があります。プルアップ抵抗がアクティブになると、I / Oピンはその状態をVddに変えます。

オープンドレイン構成の出力モードは、トップのPMOSトランジスタが存在しないことに他なりません。トランジスタがオフになるとドレインが開くため、出力はフロートします。オープンドレイン出力構成では、ピンを引き上げることはできず、ピンを引き下げることしかできません。 GPIOのオープンドレイン出力構成は、プルアップ機能が提供されるまでは役に立ちません。

オープンドレインGPIO

これを実際のアプリケーションで使用するには、外部プルアップ抵抗または内部プルアップ抵抗と一緒に使用する必要があります。現在のシナリオでは、すべてのMCUがすべてのGPIOピンに対して内部プルアップ抵抗をサポートしています。GPIO構成を使用してそれらをアクティブまたは非アクティブにする必要があります。

LEDの駆動方法

運転するために LED まず、LEDをピンに接続した後、内部プルアップ抵抗をアクティブにします。 LEDをオンにするには、入力として1を指定するだけで、0として反転され、トランジスタがオフになります。オフになると、プルアップ抵抗がLEDをVccに駆動するのに役立ちます。同様に、LEDをオフにしたい場合は、入力に0を指定するだけで、トランジスタがオンになり、LEDがオフになります。

内部プルアップ抵抗の値は固定されており、その範囲は10キロオームから250キロオームであり、実際のアプリケーションを実行するのに十分です。

オープンドレインMOSFETでは、 MOSFET より高い電圧を処理する能力を持っているトランジスタのようなものです。トランジスタのスイッチング動作はベースによって制御されます。 IC出力がベースに流れているとき、IC出力を通る流れがほとんどない場合、電流の流れはトランジスタを介して同様にオンになり、電流はトランジスタを流れません。トランジスタは、ICに基づいて、数十億個のトランジスタで作られた回路を通る電流と電圧の電位の流れを制御します。

“永久磁石DCモーター理論 ”

NPNトランジスタが開いているが、外部ピンに接続されている場合、それはオープンコレクタです。これにより、トランジスタがアクティブになると、トランジスタがグランドに切り替わります。これは、電流シンクと電流ソースが電流を得る傾向がありますが、方向は異なります

オープンドレインI2Cでは、 i2c 、シリアルクロックピン、およびシリアルデータピンはその構成になります。バスを正しく動作させるには、プルアップ抵抗を内部または外部のいずれかで各ピンに接続する必要があります。 i2cバスのプルアップ抵抗の正しい値は、バスの総静電容量とバスが動作する周波数によって異なります。ただし、I2cバス速度容量などを考慮してプルアップ抵抗の値を計算することはできますが、4.7キロオームから10キロオームの範囲の抵抗値は機能します。

したがって、これはすべて、オープンドレインとは何か、その構成の概要についてです。 LEDの駆動方法、など。ここにあなたへの質問があります、何