एक खुली नाली क्या है: विन्यास और इसकी कार्यप्रणाली

एक ओपन-ड्रेन या ओपन-कलेक्टर आउटपुट पिन बस एक है ट्रांजिस्टर यह जमीन से जुड़ा हुआ है। जब भी हम गेट पर उच्च इनपुट लागू करते हैं, तो नाली, और स्रोत को छोटा किया जाता है। जब भी हम गेट पर कम इनपुट लगाते हैं, नाली, और स्रोत काट दिए जाते हैं। इसे सरल बनाने के लिए, ओपन-ड्रेन एक जैसा है स्विच जो दिए गए इनपुट सिग्नल पर कनेक्ट या डिस्कनेक्टेड बेसिंग मिलेगा। यह लेख एक अवलोकन के बारे में चर्चा करता है एक खुला नाला क्या है , सर्किट, और इसके काम कर रहा है

ओपन-ड्रेन इनपुट / आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन

एक ओपन-ड्रेन आमतौर पर कई में पाया जाता है

खुली नाली

जब कॉन्फ़िगरेशन पुश-पुल मोड पर किया जाता है, तो 0 आउटपुट पिन को जमीन से जोड़ता है, 1 Vio से कनेक्ट होगा। जब एक ऑपरेशन ओपन-ड्रेन मोड पर किया जाता है, तो उच्च ट्रांजिस्टर को निष्क्रिय कर दिया जाएगा, 0 जमीन से जुड़ना जारी रखता है, और 1 आउटपुट आउटपुट पिन को वियो को डिस्कनेक्ट कर देगा और फ्लोटिंग रहेगा।

खुली नाली बनाम धक्का धक्का

स्विच

• इसमें केवल एक स्विच होता है जो जमीन से जुड़ा होता है
• पुश-पुल में दो स्विच होंगे। एक स्विच जमीन से जुड़ा है और दूसरा स्विच वीसीसी से जुड़ा है।

उत्पादन

• यदि आउटपुट पिन उच्च बनाया जाता है तो पिन स्विच के माध्यम से जमीन से जुड़ जाता है। जब आउटपुट पिन को कम किया जाता है, तो स्विच बंद होने के बाद पिन तैरने लगेगा।
• यदि आउटपुट बनाया जाता है तो उच्च पिन NPN स्विच के माध्यम से Vdd से जुड़ जाता है। यदि आउटपुट कम किया जाता है, तो पिन PNP स्विच की सहायता से जमीन से जुड़ जाएगा।

बिजली की खपत

• पुश-पुल बहुत कम बिजली की खपत करता है क्योंकि इसके लिए किसी पुल अप की आवश्यकता नहीं होती है अवरोध
• जब यह चालू होता है तो लोड अवरोधक के माध्यम से नाली के कारण उच्च बिजली की खपत होती है

संचालन गति

• पुश-पुल की उच्च परिचालन गति है
• जब पुश-पुल के साथ तुलना की जाती है, तो इसमें धीमी स्विचिंग होती है

भार

• पुश-पुल बाहरी भार नहीं चलाएगा
• एक खुली-नाली सीधे बाहरी भार को 10ma से कम या उसके बराबर चलाएगी

सिग्नल

• पुश-पुल एक सामान्य पर विभिन्न सेंसर के लिए वाउट संकेतों को संयोजित करने में सक्षम नहीं है बस
• यह Vdd आपूर्ति वोल्टेज की तुलना में उच्च या निम्न वोल्टेज को स्विच करने में सक्षम है

में एक ओपन ड्रेन बनाम ओपन कलेक्टर , एक ओपन-ड्रेन है BJT । जब धाराएं कम होती हैं तो BJTs संतृप्ति वोल्टेज FET के लिए RDS के कारण वोल्टेज ड्रॉप से ​​थोड़ा अधिक होता है।

खुली नाली GPIO

• पीएमओएस ओपन-ड्रेन कॉन्फ़िगरेशन में मौजूद नहीं है और आउटपुट में दो संभावनाएं हैं उच्च या फ्लोटिंग।
• NMOS आउटपुट डेटा रजिस्टर में 0 देकर सक्रिय हो जाएगा और I / O पिन जमीन पर आ जाएगा।
• जब यह दिया जाता है तो आउटपुट डेटा रजिस्टर हाय-जेड में पोर्ट छोड़ देगा और I / O स्टेट परिभाषित नहीं होता है।
• इस समस्या को हल करने के लिए आंतरिक पुल-अप अवरोधक को सक्रिय करना पड़ता है या कोई अन्य बाहरी पुल-अप रोकनेवाला दे रहा है। जब पुल-अप रोकनेवाला सक्रिय होता है तो I / O पिन अपने राज्य को Vdd में बदल देता है।

ओपन-ड्रेन कॉन्फ़िगरेशन के साथ आउटपुट मोड कुछ भी नहीं है लेकिन शीर्ष पीएमओएस ट्रांजिस्टर बस मौजूद नहीं है। जब ट्रांजिस्टर को बंद कर दिया जाएगा तो नाली खुली हो जाएगी, इसलिए आउटपुट फ्लोट करेगा। ओपन-ड्रेन आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन पिन को खींच नहीं सकता है यह केवल पिन को नीचे खींच सकता है। GPIO का ओपन-ड्रेन आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन तब तक बेकार है जब तक कि इसे पुल अप क्षमता के साथ प्रदान नहीं किया जाता है

खुली नाली GPIO

वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में इसका उपयोग करने के लिए, इसे बाहरी पुल अप प्रतिरोध या आंतरिक पुल-अप रोकनेवाला के साथ उपयोग किया जाना है। वर्तमान परिदृश्य में सभी MCU प्रत्येक GPIO पिन के लिए आंतरिक पुल-अप रोकनेवाला का समर्थन कर रहे हैं, आपको उन्हें सक्रिय या निष्क्रिय करने के लिए GPIO कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करना होगा

एलईडी ड्राइव कैसे करें

ड्राइव करने के लिए LED पहले, पिन को एलईडी से जोड़ने के बाद आंतरिक पुल-अप रोकनेवाला को सक्रिय करें। एलईडी को चालू करने के लिए सिर्फ 1 इनपुट के रूप में दें ताकि यह 0 के रूप में उल्टा हो जाए और ट्रांजिस्टर बंद हो जाए। जब यह बंद हो जाता है, तो एक पुल-अप रोकनेवाला एलईडी को वीसीसी को संचालित करने में मदद करेगा। इसी तरह, यदि आप एलईडी को बंद करना चाहते हैं तो इनपुट को केवल 0 दें ताकि ट्रांजिस्टर मिल जाएगा, जिससे एलईडी बंद हो जाएगी।

आंतरिक पुल-अप रोकनेवाला का मूल्य तय हो गया है और इसकी रेंज 10 किलोहि ओम से लेकर 250-किलो ओम तक है जो वास्तविक अनुप्रयोगों को चलाने के लिए पर्याप्त हैं

ओपन-ड्रेन MOSFET में, ए MOSFET एक ट्रांजिस्टर की तरह है जो उच्च वोल्टेज को संभालने की क्षमता रखता है। व्यवहार को बदलने वाले ट्रांजिस्टर को आधार द्वारा नियंत्रित किया जाता है। जब IC आउटपुट प्रवाहित होता है तो करंट के प्रवाह को ट्रांजिस्टर के माध्यम से स्विच किया जाएगा, यदि आईसी आउटपुट के माध्यम से थोड़ा प्रवाह होता है, तो वर्तमान ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाह नहीं करेगा। ट्रांजिस्टर आईसी के आधार पर, ट्रांजिस्टर के अरबों के साथ किए गए सर्किट के माध्यम से वर्तमान और वोल्टेज की क्षमता के प्रवाह को नियंत्रित करता है।

जब NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है लेकिन बाहरी पिन से जुड़ा होता है तो यह एक खुला कलेक्टर होता है जिससे यह ट्रांजिस्टर स्विच के सक्रिय होने पर जमीन पर आ जाएगा। यह वर्तमान प्रवाह और वर्तमान स्रोत को प्राप्त करने के लिए वर्तमान प्रवाह और अलग-अलग दिशाओं में जाता है

ओपन-ड्रेन I2C में, जब भी उपयोग करें i2c सीरियल क्लॉक पिन, और सीरियल डेटा पिन इसके कॉन्फ़िगरेशन में होगा। बस को ठीक से काम करने के लिए, हमें प्रत्येक पिन को आंतरिक या बाहरी रूप से पुल-अप रोकनेवाला से जोड़ना होगा। I2c बस में प्रतिरोधों को खींचने का सही मूल्य बस की कुल समाई और उस आवृत्ति पर निर्भर करता है जिस पर बस काम करती है। लेकिन हम I2c बस स्पीड कैपेसिटेंस आदि को ध्यान में रखते हुए पुल अप रेज़र के मूल्य का पता लगा सकते हैं, लेकिन रेज़रवेटर का मान 4.7-किलोमिटर-ओम से लेकर 10-किलो ओम तक काम करता है।

इस प्रकार, यह सब एक खुली नाली, इसके विन्यास के अवलोकन के बारे में है, कैसे एलईडी ड्राइव करने के लिए , आदि यहाँ आपके लिए एक सवाल है, क्या