Коли НЕ використовувати драйвери Totem Pole?

Коли під час проектування схеми недоцільно використовувати драйвер тотемного полюса?

Тобто Ніколи не використовуйте драйвери тотемних полюсів, коли ... або драйвери Totem полюсів ніколи не використовуються для ...

Коли не використовувати тотем-полюси:

1. Ви не можете використовувати тотематичні полюси для провідних І (часто їх називають провідними АБО, але найчастіше вони є ІН). Якщо один вихід високий, а другий низький, ви отримуєте короткий. Завжди використовуйте драйвери відкритого колектора / відкритого зливу для провідних AND.
2. Тотемі-полюси TTL є дуже асиметричними: вони навряд чи можуть джерело струму, як правило, 0,4 мА проти 16 мА при зануренні. Тому не використовуйте їх, коли вам потрібно як джерело, так і потоки струму. Тотемні полюси CMOS є більш симетричними, і не страждають від цього.
3. Коли навантаження, яке ви їдете, перевищує , як, наприклад, реле малої потужності, для виходу на TTL потрібно + 12 В. Ток, що затікає, вихід буде низьким, як очікувалося, але коли високий вихід, він побачить + 12В, що пошкодить деталь.$V_{CC}$
4. Під час підключення до входу використовується дещо інша напруга живлення. Якщо, наприклад, вихід буде перемикатися між 0 і + 1,5 В, він би не використовувався безпосередньо як вхід для системи 15В. Використовуючи відкритий колектор, підтягувач може бути підключений до + 15В, і рівні виходу будуть автоматично відповідно до цієї системи. Важливо: у багатьох нових логічних сімейств низької напруги, схоже, є затискаючі діоди на своїх виходах, навіть відкритий злив, так що ви не можете вийти за межі . Я думаю, це пов'язано з процесом низької напруги, але це забирає найцікавішу особливість відкритого стоку.$V_{DD}$

Резюме: *

• Драйвер або вихідний тотемний полюс є швидким і відносно «потужним» при переключенні в будь-якому напрямку порівняно з ступенями пасивного резистора або джерелом струму або відкритими колекторами.

• Розташування тотемних полюсів не підходить для паралельних з іншими водолазами для здійснення етапів "провідного АБО" - що може бути корисно в деяких програмах.

• Драйвер тотемного полюса перемикається "між його напрямками живлення", тому не може приводити в рух навантаження, які з'єднані з одного кінця, до напруг, що знаходяться поза рейки живлення - як це потрібно в деяких додатках.

  * - Бали в цьому резюме вже висвітлюються нижче. Нічого нового не додано.

Драйвер тотемного полюса або вихідна ступінь - це вільний термін, який використовується для позначення активності виходу як у високому, так і в низькому напрямках.

Вихідним тотемним полюсом може бути "додаткова пара" каналу NPN / PNP або каналу N / P або, як це стосується багатьох логічних пристроїв TTL, два пристрої однакової полярності, розміщені один на одного. Ця композиція стала настільки поширеною, що часто передбачається, коли використовується термін "тотемний полюс", навіть якщо взаємодоповнююча пара може виконувати ті самі цілі. Термін спочатку використовувався в конструкціях термоелектронних клапанів до транзисторів, де дві стадії послідовно розміщували однаково. Оскільки немає клапана, еквівалентного транзистору PNP, додаткові конструкції пар були неможливі.

Дивіться схему нижче - класичний вихід з тотем-полюсом з драйверами однакової полярності вгорі та внизу. Зазвичай це розуміється під терміном.

Дивіться схему нижче - два за ціною одного. Q1 і Q4 - класичний водій тотемного полюса. Q2 та Q3 утворюють взаємодоповнювальну вихідну пару "push-pull" - рідше мається на увазі під термінологією полюсу totm.

Звідси

Альтернативи стадії тотемного полюса -

• Пасивне підтягування (або витягування), де резистор використовується для забезпечення приводу в одному напрямку і «витягується» в інший бік за допомогою активного пристрою.

• Привід "відкритого колектора", де є активний пристрій, який "тягне" в одному напрямку і нічого не тягне в інший. Це дозволяє користувачам додавати власну "підтягування", яка є "завантаженням fopr активного драйвера, та / або підключати ряд таких етапів паралельно з одним завантаженням, яке поділяють усі.

• Підключення поточного джерела. Це схоже на використання пасивного резистивного підтягування, але має дещо інші характеристики.

Тотемний полюс

• Забезпечує активний та контрольований потенціал високого рівня та швидкий привід в обох напрямках.

• Повинно бути спроектованим, щоб уникнути надмірного (або будь-якого) струму "прострілу", коли обидва драйвери вмикаються одночасно. Чи це питання, дуже залежить від застосування та дизайну.

• "Завжди увімкнено" або підтягуючи, або тягнучи, або трохи обох.

• Перемикання між рейками подачі мікросхем (скажімо, Vdd і Ground), тому не дозволяє перемикати навантаження при напрузі над подаючою рейкою.

Нетотемний дизайн полюса одного з 3 основних видів має різні плюси і мінуси.

• Тотемний полюс має тенденцію до швидшого перемикання.

• Тотемний полюс не є простим для порівняння з іншими подібними пристроями, щоб створити «дротовий АБО» механізм. Привіт та низькі драйвери борються між собою. Пристрої колектора Opn роблять набагато кращу роботу в цьому. Пристрої з внутрішніми джерелами R або струму можуть поєднуватися з обмеженнями.

• TP має потенційні можливості стріляти, хоча проблеми - інші - ні.

• TP обмежений для руху між рейками живлення. Відкритий колектор / джерело струму / резистор дозволяють перемикати напругу, що перевищує ступінь Vdd ІС.

Який тип ви повинні використовувати, залежить від цілей дизайну.

• TP хороший для швидкого одиничного виходу, коли ретельно ставиться до того, що відбувається в середньому діапазоні між високим і низьким.

• Відкритий колектор набагато кращий для паралельних. Резистор і джерело струму (з джерелами або резистором всередині ІС) дозволяють паралельно поєднувати компроміси.

Взагалі погляд на те, що потрібно досягти, робить вибір досить зрозумілим.

Основним моментом драйверів тотемних полюсів, використовуваних в оригінальних логічних мікросхемах TTL, було використання всіх транзисторів NPN, але все ж забезпечувати хоча б деякий активний потяг у кожному високому та низькому напрямку. Через різницю в рухливості N і P, транзистори NPN і PNP ніколи не бувають по-справжньому симетричними, і були переваги використання NPN.

У логіці CMOS драйвери каналів N і P симетричні, а конструкції драйверів справді доповнюють (за визначенням, оскільки саме так позначається C у CMOS). Оскільки сьогодні велика частина логіки реалізована за допомогою FET, а не біполярних транзисторів, топологія вихідного драйвера виведення вихідного тотема логіки TTL вже рідко використовується.

Деякі інші міркування щодо використання ступенів push-pull:

1. Вхідна ємність - це один з двох транзисторів, тому у високошвидкісній технології MOS ви можете використовувати етапи відкритого зливу, щоб вдвічі зменшити вхідну ємність або вхідний струм для етапів TTL.

2. Деякі шини, такі як I²C, використовують драйвери відкритого колектора (open-drain), щоб дозволити будь-якому пристрою взяти під контроль шину, потягнувши лінію низько. В основному він використовує принцип проводового АБО.

3. Це незначний ефект, але на етапах push-pull можна мати час, коли обидва транзистори ведуть, створюючи прямий шлях до землі. У драйверах резистора-транзистора цей струм буде обмежений резистором.