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Universidad Nacional de Ingeniería

Facultad de Electrotecnia y Computación Ing. Electrónica

Electrónica Digital II Prof: Ing. Carlos Ortega Huembes

Elaborado por:  Ricardo Gabriel Jarquín Anduray  Luis Carlos Guevara Cerda Tema: Salidas de Colector Abierto/ Drenado Abierto Grupo: 3T1-EO Fecha de entrega: martes 6 de septiembre del 2015

Salidas de colector abierto/ drenador abierto

Algunas veces, varios dispositivos digitales comparten un solo conductor para transmitir una señal hacia algún dispositivo de destino, es decir que tienen sus salidas interconectadas. Para las familias de IC´s que se han estudiado es un gran problemas por ejemplo 2 IC’s comparte un solo conductor de salida y en la salida del primer IC’s está en Alto mientras que la del otro se encuentra en Bajo ¿cuál estado es el que prevalecerá? En este caso el circuito de transistores cuyo transistor de salida tenga la resistencia en “Encendido” más baja arrastrara el voltaje de salida hacia su dirección. Si ambos fueran CMOS el voltaje en el cable seria aproximadamente la mitad del voltaje de alimentación lo que lo haría estar en el intervalo indeterminado y la corriente que circulara en los dos MOSFET será mayor de lo normal lo que podría provocar el daño de estos. Si fueran TTL, en forma de tótem se produce una situación similar, en el caso de la imagen Q4B representa una carga de muy baja resistencia y por tanto Q3A drenara mucha más corriente de lo que puede manejar aunque esto no dañaría de inmediato al transistor durante un periodo de tiempo este se deteriorará continuamente además esta corriente producirá una caída de voltaje en Q4B atreves del colector emisor y el valor de VOL estaría entre 0.5 y 1V el cual es mayor a VOL(max). La soluciona este problema de compartir un conductor es remover el transistor de puesta en alto activo del circuito de salida. De esta manera ninguna de las compuertas tratara siquiera de asegurar un novel Alto Lógicos. Para IC’s de la familia TTL que se han modificado de esta forma se llaman “salidas de colector abierto” mientras que para la familia CMOS se llaman “salidas de drenador abierto”. La salida de estos IC’s se toman directamente del transistor de puesta en bajo el cual ahora es un circuito abierto en el caso de TTL el circuito queda de la siguiente manera:

Cuando Q4 esta encendido se tendrá un estado en Bajo; en el estado en Alto Q4 debe estar Apagado pero este circuito no cuenta una forma interna de elevar la salida a Alto, el diseñador del circuito debe conectar una resistencia de puesta en alto (pull-up) sin esta resistencia el voltaje de salida seria indeterminado generalmente el valor de esta resistencia es de 10K pues este valor es bastante pequeño como para que en el estado ALTO la caída de voltaje a través de él no será reducido por debajo de VOH(min) pero lo bastante grande para que la corriente para que la corriente atreves de Q4 esté por debajo de IOL(max). Cuando varias compuertas de este tipo comparten una salida común, el conducto común se encuentra en alto de manera predeterminada debido a la resistencia de puesta en alto(pullup) cuando cualquiera de esta salidas lo llevan a un estado en bajo los 5V caen a través de Rp y la conexión común se encuentra en bajo. Solo cuando las tres salidas estén en alto la salida común estará también en alto siguiendo la función AND y por tanto a esta conexión se le conoce como AND alambrada. Las salidas de colector abierto/drenado abierto no pueden hacer que sus salidas estén en alto solo pueden llevarlas a bajo.

La desventaja que presenta antes los otros IC’s que contienen el transistor de puesta en alto es que estos últimos tienen una velocidad de conmutación mucho mayor de Bajo a Alto. Aplicaciones Estos IC´s se utilizaban más en el pasado ahora su uso común es como búfer/reforzador con el fin de obtener mayor capacidad de corriente y/o voltaje de salida para que un circuito lógico ordinario que ofrecen una salida débil logren controlar una carga pesada.

Actualmente solo los 7406 y 7407 de la familia TTL estándar se recomiendan para nuevos diseños por sus altas IOL Y VOH. Como se muestra a continuación

Y su simbología es la siguiente: