门电路OD门

 漏极开路输出的门电路（OD门）

       为了满足输出电平的变换，输出大负载电流，以及实现“线与”功能，将CMOS门电路的输出级做成漏极开路的形式，称为漏极开路输出的门电路，简称OD（Open－Drain Output）门.

1.结构和符号

 图为OD输出与非门电路结构图，其与非门和非门都是CMOS逻辑门，输出管为漏极开路的NMOS门.

OD门的逻辑符号

 2.工作原理

在使用OD门时，一定要将输出端通过电阻（叫做上拉电阻）接到电源上.

 当A、B有一个为低电平，则TN 截止，输出vo＝VDD2，为高电平；当A、B同时为高电平，则TN 导通，输出vo＝0，为低电平。故输出输入的逻辑关系为

 

3.“线与”的实现

普通的CMOS逻辑门输出端不能并联使用，但OD门可以将输出端直接相接，即实现线与逻辑，其电路如图所示

其工作原理为：当Y1、 Y2有一个为低电平时，则为低电平；只有Y1、 Y2同时为高电平，两个输出管同时截止，输出为高电平。

4.上拉电阻RL的计算

  在使用OD门做线与时，一定外接上拉电阻RL。但RL的大小会影响驱动门输出电平的大小。 RL上的压降不能太大，否则高电平会低于标准值；RL上的压降不能太大，否则高电平会低于标准值；RL上的压降不能太小，否则低电平会高于标准值。故R L的 取值要合适。

 设有n 个OD门的输出端并联使用，负载为CMOS与非门的输入端，电路如图

 

OD门输出高电平最小值：

 OD门输出高电平最大值：

 

 

 5.OD门的特点

①通过改变VDD2的值，来改变输出高电平VOH的大小；

②OD门的输出管设计尺寸较大，可以承受很大的电流和电压，故可以直接驱动小型继电器。

6.OD门的应用

①实现与或非逻辑

 

 

②电平转换

由于OD门的高电平可以通过外加电源改变，故它可作为电平转换电路。一般CMOS与非门的电平0 ~12V，而TTL门为0 ~ 3.6V。若需要将逻辑电平为的逻辑电平，只要将负载电阻接到5V电源即可，其电路如图所示

  

例题：

图电路中的外接电阻RL选定合适的阻值。已知G1、G2为OD与非门74HC03，输出管截止时的漏电流为IOHmax＝5μA，输出管导通时允许的最大负载电流为IOLmax＝5.2mA。G3、G4和G5均为74HC00系列与非门，它们的低电平输入电流和高电平输入电流为1μA。，要求OD门的高电平VOH≥4.4V，低电平VOL≤0.33V. 

 解：