การจัดหาในปัจจุบันการจมในปัจจุบัน

ฉันเป็นนักเรียนที่เรียนด้านอิเล็กทรอนิคส์และฉันมีปัญหาในการทำความเข้าใจแนวคิดเบื้องหลังการจัดหาในปัจจุบันและการจมในปัจจุบัน เราได้กล่าวถึงมันในห้องแล็บโดยใช้ 7404 และ LED และทุกอย่าง เพียงแค่มีปัญหาในการทำความเข้าใจในสิ่งที่กำลังเกิดขึ้น

หากใครสามารถอธิบายได้ก็จะได้รับการชื่นชมอย่างมาก

เพียงเพื่อให้แน่ใจว่าฉันเข้าใจว่ากระบวนการคืออะไรในแง่ของการไหลในปัจจุบันและจากอินพุตไปยังเอาต์พุตและในทางกลับกัน เพียงแค่ไม่เข้าใจว่าทำไมจึงเป็นที่ต้องการมากกว่าอีกอันและสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการมีอินพุต Hi แบบลอยหรือทำไมฉันถึงไม่อยากมี Hi แบบลอย

การป้อนข้อมูลจะได้รับการชื่นชมอย่างมาก

ขอบคุณ!

เวอร์ชั่นสั้น: แหล่งที่มาปัจจุบันเชื่อมต่อสิ่งต่าง ๆ กับ Vcc อ่างล้างมือในปัจจุบันเชื่อมต่อกับกราวด์

รุ่นที่ยาวกว่า: ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายการใช้งานจริงของแหล่งที่มา / อ่างล้างมือในปัจจุบันที่ใช้ในไมโครคอนโทรลเลอร์และตรรกะ TTL สำหรับคำอธิบายทฤษฎีเพิ่มเติมโปรดดูที่หน้าวิกิพีเดียมาในปัจจุบัน

อุปกรณ์บางอย่างดีในการสร้างการเชื่อมต่อกับกราวด์ (หรืออะไรก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดอยู่ในระบบเช่น 0V) อุปกรณ์อื่น ๆ มีความสามารถในการสร้างการเชื่อมต่อกับ Vcc ได้เป็นอย่างดี (หรืออะไรก็ตามที่เป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดในระบบเช่น + 5V)

อุปกรณ์เหล่านั้นที่เชื่อมต่อกับพื้นได้ดีเรียกว่าอ่างล้างมือในปัจจุบัน สิ่งที่ดีในการเชื่อมต่อกับ Vcc เรียกว่าแหล่งที่มาปัจจุบัน จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ (ทศวรรษที่ผ่านมาหรือประมาณนั้น) มันเป็นเรื่องปกติที่วงจรรวมจะดีทั้งคู่ ส่วนใหญ่ดีในการเป็นอ่างล้างมือในปัจจุบัน แต่แย่มากที่เป็นแหล่งปัจจุบัน ดังนั้นที่วงจรจำนวนมากได้รับการออกแบบเพื่อให้ชิปทั้งหมดที่ต้องทำคือการเชื่อมต่อกับพื้นดินเพื่อให้วงจรทำสิ่งที่มัน ชิปจำนวนมากยังมีความสามารถของไดรฟ์ปัจจุบันไม่สมมาตรและฟังก์ชั่นการสลับกับกราวด์ได้ดีกว่าการสลับไปใช้ Vcc

ให้ฉันเป็นตัวอย่างที่ดีของแหล่งที่มาและปัจจุบันเนื่องจากมีการกำหนดค่า "สลับ" มาตรฐานของทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN PNP เป็นแหล่งกระแสที่ดี: คุณมักจะเชื่อมต่อตัวปล่อยของมันกับ Vcc และมันจะเปิด / ปิด NPN เป็นอ่างล้างจานที่ดีในปัจจุบัน: อีซีแอลของมันมักจะเชื่อมต่อกับพื้นดินและจะเปิด / ปิดการเชื่อมต่อพื้นดิน

ทำไมคุณถึงเลือกอันใดอันหนึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถของชิ้นส่วนที่มีให้คุณ ยกตัวอย่างเช่น RGB LED มักจะเป็น "Common-Anode" ประเภทที่ขั้วบวก (ขั้วบวกบวก) เชื่อมต่อกับทั้งสามองค์ประกอบ LED ดังนั้นการเปิดองค์ประกอบที่คุณต้องเชื่อมต่อนำไปสู่พื้นดิน คุณสามารถใช้สามพินบนไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อทำสิ่งนี้ (หรือทรานซิสเตอร์ NPN สามตัว) และพวกมันจะทำหน้าที่เป็นซิงก์ปัจจุบัน

ทรานซิสเตอร์เป็นเหมือนวาล์วน้ำ พวกเขาสามารถบล็อกการไหลของน้ำหรืออนุญาตให้การไหลของน้ำผ่านพวกเขา

แหล่งที่มาในปัจจุบันและที่เก็บในปัจจุบันทั้งคู่มีวาล์วเหล่านี้ที่เอาท์พุทเพื่อบล็อกกระแสหรืออนุญาตกระแสจากอุปกรณ์ภายนอก ความแตกต่างนั้นง่าย:

• อ่างล้างจานในปัจจุบันมีวาล์วที่เชื่อมต่อกับแรงดันต่ำภายใน
• แหล่งจ่ายกระแสมีวาล์วที่เชื่อมต่อภายในกับแรงดันสูง

หากคุณเชื่อมต่อ sink ปัจจุบันกับส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกับแรงดันต่ำจะไม่มีอะไรเกิดขึ้น ทั้งสองข้างมีความดันเท่ากันดังนั้นไม่สำคัญว่าวาล์วจะเปิดหรือปิดไม่มีกระแสจะไหล

$\Omega$

$\Omega$
$V_{CC}$

กำลังเพิ่มคำตอบของ todbot เหตุผลที่คุณเห็นว่าดีกว่าในการจมในปัจจุบันนั้นไม่ได้เป็นไปโดยพลการ แต่อย่างใดทรานซิสเตอร์ก็มีร่างกายเร็วขึ้นในการทำกระบวนการเก่า ฉันเชื่อว่าการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนั้นสูงขึ้น แต่นั่นอาจเป็นฟิสิกส์ของอุปกรณ์ที่มากเกินไป -Max

หากเอาต์พุตของคุณเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟหรือกำลังจมแสดงว่าอุปกรณ์กำลังพยายามขับแรงดันไฟฟ้าบนเอาต์พุตนั้นไปยังรางจ่ายไฟเส้นใดเส้นหนึ่ง อุปทานในเชิงบวกเมื่อการจัดหาพื้นดิน / ผลตอบแทนเมื่อจม นั่นคือผลลัพธ์ที่ความต้านทานต่ำเมื่อเทียบกับหนึ่งในสายอุปทาน

เส้นลอยตัวเป็นสายที่มีความต้านทานสูงต่อระบบจ่าย / กราวด์ อินพุตแบบลอยตัวสามารถทำตัวเหมือนเสาอากาศเล็กน้อยและรับเสียงรบกวนแบบสุ่มจากวงจรของคุณ นี่คือเหตุผลที่อินพุตที่ไม่ได้ใช้ควรถูกดึงไปที่ + V หรือกราวด์ อินพุตส่วนใหญ่มีความต้านทานสูงอยู่แล้ว

หากคุณกำลังเชื่อมต่อเอาท์พุท CMOS มาตรฐานกับอินพุตอุปกรณ์ถัดไปก็ไม่ต้องกังวลมากไปเพราะสเตจเอาท์พุท CMOS จะมีอินพุตของอุปกรณ์ถัดไปซึ่งผลักดันไปยังระดับใดระดับหนึ่งหรือระดับตรรกะอื่น ๆ เวทีเอาท์พุทมีทรานซิสเตอร์สองตัวอันหนึ่งสามารถขับเอาต์พุตไปยังราง + V ได้อีกอันหนึ่งที่สามารถดึงลงไปที่พื้น

อย่างไรก็ตามปัญหาที่คุณอาจประสบคือเมื่อคุณมีขั้นตอนเอาต์พุต 'open collector' (OC) หรือ 'open drain' (OD) อุปกรณ์เหล่านี้โดยทั่วไปมีความสามารถในการดึงเอาท์พุทไปที่พื้น เมื่อเอาต์พุตอยู่ที่ลอจิกต่ำศูนย์โวลต์อินพุตของอุปกรณ์ถัดไปจะถูกเก็บไว้ที่กราวด์เนื่องจากเอาต์พุตจะจมในปัจจุบัน แต่เมื่อเอาต์พุตต้องเป็นลอจิก '1' ทรานซิสเตอร์เอาท์พุทจะปิดการทำงานทำให้คุณมี .. อินพุทแบบลอยตัว ดังนั้นด้วยการเชื่อมต่อแบบนี้คุณมักจะเห็นตัวต้านทานแบบดึงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าของอินพุตไม่แกว่งไปมาเพื่อตอบสนองต่อสิ่งที่อีเอ็มไออยู่ในมือ ค่าตัวต้านทานมักจะไปที่ส่วนท้ายเล็ก ๆ ของสิ่งที่คุณสามารถหลีกเลี่ยงความสามารถในการจมของเอาต์พุต OC / OD

สถานการณ์ทั่วไปอื่น ๆ คือผลลัพธ์ 'tri-state' อุปกรณ์เหล่านี้มีสองเอาท์พุททรานซิสเตอร์ดังนั้นพวกเขาสามารถขับรถระดับ '0' หรือ '1' ตรรกะโดยไม่ต้องใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น แต่ภายในอุปกรณ์มีการควบคุมที่สามารถปิดทรานซิสเตอร์เอาท์พุททั้งสองได้ เงื่อนไขเอาต์พุต 'hi-Z' หากคุณเชื่อมต่อเอาต์พุต tri-stateable เดียวกับอินพุตเดียวและเงื่อนไขอนุญาตให้เอาต์พุตเข้าสู่โหมด tri-state คุณจะได้รับอีกกรณีของอินพุตลอย คุณอาจเห็นตัวต้านทานแบบ pull-up ภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ด้วยเหตุผลเดียวกับอุปกรณ์ OC อย่างไรก็ตามเอาต์พุต tri-stateable มักจะพบในสถานการณ์ 'bus' ซึ่งอุปกรณ์หนึ่งในหลาย ๆ เครื่องอ้างระดับตรรกะและอุปกรณ์อื่น ๆ ทั้งหมดอยู่ในสถานะ hi-Z ตรวจสอบวงจรและมี '