一文詳解OC門、OD門、三態(tài)門

1. 基本概念

OC門（Open Collector Gate）是數(shù)字電路中的一種邏輯門，它是開集輸出門電路，其主要作用是將輸入信號通過門電路進行處理，并將結果輸出到外部負載上。 OC門的特點是輸出端可以接受較高的電壓，因此它可以驅(qū)動較高電平的負載，如電機、繼電器、LED等。

OC門的輸出端可以被拉低，但無法被拉高，只能在高阻態(tài)時不輸出電信號。 OC門通常由一個開漏輸出的晶體管和一個輸入端組成，可以實現(xiàn)與門、或門、非門等邏輯運算。

在OC門中，當輸入端為低電平時，輸出端被拉低； 當輸入端為高電平或高阻態(tài)時，輸出端處于高阻態(tài)。 這種輸出方式使得多個OC門可以并聯(lián)連接，通過外部上拉電阻或上拉電源，形成開關電路，控制外部器件的工作。

2. 作用

數(shù)字信號的緩沖、放大、隔離和反相等；

由于OC門的開漏輸出特性，它還可以用于實現(xiàn)數(shù)字信號的多路選擇、電平轉(zhuǎn)換和施密特觸發(fā)等功能；

常用于模擬電路中，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，控制模擬器件的工作，如控制電機的轉(zhuǎn)速、控制LED的亮度等。

3. 使用要點

OC門的輸出端并不能提供電壓源，因此在使用OC門時需要為輸出端接電源或外部上拉電阻，以確保輸出端正常工作。

OC門輸出端的高電平和低電平 均需要通過外部電路來驅(qū)動，因此在設計電路時需要注意電路的抗干擾能力和穩(wěn)定性。

4. OC門的簡單實現(xiàn)

二、OD門——漏極開路門

OD門（Open Drain Gate）是數(shù)字電路中的一種邏輯門，它的輸出端可以被拉低，但無法被拉高，只能在高阻態(tài)時不輸出電信號。 OD門通常由一個開漏輸出的晶體管和一個輸入端組成，可以實現(xiàn)與門、或門、非門等邏輯運算。

與OC門類似，OD門的輸出端也可以被多個門并聯(lián)連接，形成開關電路，控制外部器件的工作。 不同之處在于，OD門的輸出端可以通過上拉電阻或上拉電源拉高，從而實現(xiàn)高低電平轉(zhuǎn)換。 因此，OD門適用于一些需要既可以輸出高電平又可以輸出低電平的應用場合，如數(shù)字信號的放大、隔離、反相、驅(qū)動等。

在實際應用中，OC門和OD門常常互相轉(zhuǎn)換使用，具體取決于電路的設計要求和應用場合。

下面示例是漏極開路的與非門：

四、三態(tài)門

1. 概念

三態(tài)門是一種數(shù)字電路門電路，它具有三種狀態(tài)：

高電平輸出

低電平輸出

高阻態(tài)輸出。

與普通門電路只有兩種狀態(tài)（高電平輸出和低電平輸出）不同，三態(tài)門的高阻態(tài)輸出可以在電路中實現(xiàn)高阻抗狀態(tài)，使得它可以連接多個門電路或器件而不會干擾其它部分的工作。

三態(tài)門通常由多個晶體管和一個控制信號組成：

當控制信號為高電平時，晶體管導通，門電路輸出高電平；

當控制信號為低電平時，晶體管截止，門電路輸出低電平；

當控制信號為高阻抗狀態(tài)時，門電路輸出高阻抗狀態(tài)。

三態(tài)門圖標示例：

2. 三態(tài)門的作用

三態(tài)門的高阻態(tài)輸出特性使得它在復雜的數(shù)字電路設計中具有重要的作用。

在數(shù)字電路設計中，總線是用于連接多個器件的數(shù)據(jù)傳輸線路。 由于總線連接了多個器件，因此可以通過使用三態(tài)門來控制各個器件與總線的連接狀態(tài)，實現(xiàn)總線上多組信號的傳輸。 這種技術稱為總線共享/總線復用，在計算機系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中被廣泛使用，可以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性。

3. 簡單仿真

下面使用74HC126_s 進行仿真。 74HC126具有 四個三態(tài)門 ，74HC126_s是一個三態(tài)門。
使能端用來控制三態(tài)門的使能狀態(tài)。 一般來說，使能端高電平的最小值為2V，也就是當使能端電壓高于2V時，三態(tài)門處于使能狀態(tài)，使能端內(nèi)部有一個反向器，這時不可以傳輸數(shù)據(jù)。

（1）1使能高電平

這時輸出為高阻，即輸出與輸入沒有關系 。

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