해피레포트 - 오픈 콜렉터와 오픈 드레인 회로

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :오픈 콜렉터와 오픈 드레인 회로.hwp 문서분량 : 13 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 12.05.31 / 12.05.31 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,200 원

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보고서설명
디지털 소자를 사용하다 보면 간혹 TTL에서 개방 콜렉터(open collector)나 CMOS에서 개방드레인(open drain)형이라는 말을 듣게 된다. 이는 도대체 무엇인가? 이를 이해하기 위해서는 먼저 앞의 [기술 노트 1]에서 설명한 TTL 및 CMOS의 기본 원리나 [기술 노트 2]에서 설명한 토템폴(totem-pole) 방식의 TTL 회로를 알아야 한다.

본문일부/목차
일반적인 TTL 소자는 출력간의 회로가 토템폴 방식으로 되어 있어서 출력단을 구성하는 2개의 트랜지스터중에서 항상 1개가 ON 상태를 유지한다. 즉, 출력이 “H” 상태인 경우에는 상위 트랜지스터가 ON되어 출력전류가 안에서 밖으로 흘러나오는(source current) 동작을 수행하고, 출력이 “L” 상태인 경우에는 하위 트랜지스터가 ON되어 출력전류가 밖에서 안으로 흘러들어가는 (sink current) 동작을 수행한다. CMOS 소자의 경우에도 트랜지스터가 바이폴라 트랜지스터 대신에 MOSFET로 바뀌고 출력단 회로가 약간 다른 것을 제외하면 기본적으로는 이와 같은 동작을 한다. 즉, CMOS 의 경우에는 TTL에서처럼 출력단 회로에서 저항이나 다이오드가 없이 단순히 상위 및 하 위에 1개씩의 MOSFET로만 구성된다. 이 CMOS의 경우에도 상위 및 하위 트랜지스터는 반드시 1개만 ON되는데, CMOS(Complementary MOS)라는 말은 바로 이를 가리킨다. 즉, 2개의 트랜지스터중에서 1개가 ON되면 반대로 나머지 1개는 반드시 OFF되는 출력단 구조 를 상보형(complementary) 동작이라고 부르는 것이다 이러한 개방 콜렉터나 개방 드레인형의 디지털 소자를 사용할 때는 잘못하면 회로가 정상적으로 동작하지 않는 것은 물론이고 소자가 소손되어 망가질 수 있으므로 매우 주의해야한다. <그림 1>의 (a)에서처럼 1개의 디지털 소자 출력이 여러개의 부하를 구동하는 것은 팬아웃만 초과하지 않으면 아무 문제가 없다. 팬아웃은 쉽게 말하면 부하를 구동할 수 있는 전류 용량이며, 이 용량의 범위내에서는 올바른 디지털 출력전압 레벨을 보장할 수 있게 된다. 그러나, <그림 1>의 (b)처럼 여러개의 출력을 묶어서 1개의 부하에 연결할 필요성이 있을 때는 함부로 이렇게 하면 안된다. 그 이유는 출력단 회로의 동작원리를 생각하면 쉽게 알 수 있다. 즉, <그림 2>를 보라. TTL 소자의 경우에는 <그림 2>의 (a)에 해당하는데, 이때에도 1개로 묶여져 있는 모든 소자의 출력단이 항상 모두 “H” 상태나 “L” 상태를 유지한다면 별 문제가 없다. 그러나, 일반적으로 이 출력단에는 “H” 상태를 가지는 것과 “L” 상태를 가지는 것이 공존하게 될 것이다. 그렇게 되면 이들 출력단이 선으로 직접 접속되어있으므로 곧바로 단락회로가 되어 “H” 출력단에서 흘러나온 큰 단락전류가 전류가 “L” 출력단으로 흘러들어가게 된다.

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