Output tri-state ke tiga level analog?

8

Apakah ada sirkuit yang dapat mengubah output tri-state (rendah, tinggi-Z, tinggi) menjadi tiga level tegangan?

Idealnya, rangkaian hanya akan menggunakan pasif dan dioda.

Apakah pembagi tegangan sederhana di pin melakukan pekerjaan?

             Vdd
              |
              R
              |
tri-state-----+-------out
              |
              R
              |
             Vss

analog tri-state

— fadedbee
sumber

1

wow, kedengarannya cukup trippy. Apakah ada bagian lain dari sistem yang dapat kami kerjakan agar Anda mendapatkan hasil yang sama? Bisakah Anda memperluas sisa dari apa yang Anda kerjakan, mungkin dengan skema? Mungkin ada cara yang lebih sederhana.

— KyranF

3

Jika Anda mengendarai beban, Anda mungkin ingin menggunakan op-amp buffer setelah sinyal "out".

— KyranF

2

Transistor tidak menggunakan level tegangan dengan benar, bagaimana Anda berharap itu berfungsi? Sebuah op-amp yang ditetapkan sebagai "penyangga tegangan" sederhana akan berarti Anda dapat menghubungkan LED ke output op-amp dan itu akan mencerminkan level tegangan pada input, sebagai output, tetapi juga dapat menggerakkan arus tepat. pembagi tegangan tidak dapat menggerakkan arus dengan baik, melalui LED, dan mempertahankan levelnya.

— KyranF

1

Jika Anda ingin meredupkan LED, Anda dapat melakukannya tanpa sirkuit mewah - gunakan PWM untuk melakukannya!

— Nick Johnson

1

@NickJohnson: PWM tanpa filter rekonstruksi analog tidak meredupkan LED ... itu menyebabkan pengurangan output cahaya rata-rata , yang tampak redup ke mata manusia, tapi itu karena kegigihan penglihatan. Sensor cahaya lain biasanya tidak memiliki ketekunan penglihatan.

— Ben Voigt

6

Ya, Anda dapat menghubungkan pembagi tegangan ke pin output, katakanlah, menggunakan resistor yang sama. Itu akan memberi Anda setengah dari tegangan suplai ketika outputnya adalah TINGGI-Z, dan TINGGI normal dan RENDAH ketika output di negara-negara tersebut. Dua resistor, tidak perlu dioda.

— John Honniball
sumber

7

Pembagi potensial sederhana akan bekerja, dan biasanya digunakan untuk ini.

Vhigh, Vlow, Vdd / 2 level masing-masing untuk 1,0, Z.

Ingat transisi 0/1 ke Z akan relatif lambat karena tidak didorong secara aktif (hanya konstanta waktu RC); atau dengan kata lain, Z state memiliki kemampuan drive yang rendah (5k source resistance). $\Omega$

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

— akellyirl
sumber

5

Perhatikan bahwa daya penggerak dari status Z akan jauh lebih rendah, karena ia memiliki setara dengan resistansi seri 5k daripada resistansi driver gerbang yang jauh lebih rendah.

— Nick Johnson

Menambahkan resistor ketiga secara seri dengan output 3-negara akan memungkinkan kontrol lebih lanjut atas perilaku output; menambahkan resistor keempat langsung dari output ke VDD atau VSS akan memungkinkan untuk menetapkan tiga level tegangan yang diinginkan.

— supercat

2

Saya menggunakan pengaturan yang sama di laboratorium elektronik digital untuk menunjukkan kepada siswa saya gagasan tentang output tri-state (buffer searah 74LS244). Untuk secara langsung memvisualisasikan status keluaran, kami menghubungkan dua LED secara seri ke setiap resistor. Dengan demikian, ketika output MATI (HI), kedua LED menyala. Pada tegangan output rendah atau tinggi, salah satunya dihambat oleh transistor internal, dan padam. Kami juga menghubungkan jaringan LED (dua LED - merah dan hijau, secara paralel) antara output chip dan pembagi tegangan. Selain itu, kami mengganti pembagi tegangan dengan potensiometer dan memindahkan penggesernya; dalam keadaan HI, itu menghasilkan tegangan bervariasi antara rel.

Anda dapat mengganti pembagi tegangan dengan resistor yang terhubung antara output dan beberapa voltase antara rel (biasanya, 1 / 2Vcc). Di laboratorium, kita menghubungkannya ke output generator pulsa (ketika output dalam keadaan HI, kita melihat pulsa; jika tidak kita melihat tegangan tinggi atau rendah tergantung pada sinyal input).

— Fantasist sirkuit
sumber

1

Dimungkinkan untuk memiliki output rendah / mengambang / tinggi setiap tiga voltase antara rel dengan menggunakan empat rangkaian resistor yang ditunjukkan di bawah ini (perhatikan bahwa hanya satu dari resistor R4 yang akan dibutuhkan; yang mana akan tergantung pada tegangan output yang diinginkan ketika output adalah mengambang). Sirkuit di bawah ini akan menghasilkan 1/2/3 volt ketika output rendah / mengambang / tinggi.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Dengan asumsi VS adalah tegangan tinggi suplai / keluaran, dan tegangan atas / tengah / bawah yang diinginkan adalah masing-masing VT, VM, dan VB, menetapkan nilai ke R1 dan R2 sehingga R1 / R2 = VB / (VS-VT) [dalam hal ini contoh, 10k / 20k = 1V / (5V-3V)]. Resistor dapat dinaikkan ke atas dan ke bawah secara nyaman. Selanjutnya, tetapkan R3 sehingga VB / R1 + VB / R3 = (VS-VB) / R2 [dalam contoh ini, 1V / 10K + 1V / 10K = (5V-1V) / 20K.] Itu akan membuat output menghasilkan tegangan yang benar untuk kasus 'tinggi' dan 'rendah', tetapi tidak harus untuk kasus 'mengambang'.

Jika voltase 'float' terlalu rendah, tambahkan R4a untuk menaikkannya; jika terlalu tinggi, tambahkan R4b untuk menurunkannya. Dalam contoh ini, perlu untuk menaikkan tegangan. Ketika output berada pada tegangan yang benar, 0.2mA akan mengalir melalui R1 dan 0.15mA melalui R2. Itu berarti 0,05 mA harus mengalir melalui string seri R4a + R3 yang memiliki 3 volt di atasnya, sehingga resistansi total dari string itu harus 60K; R4a karenanya harus 50K.

— supercat
sumber

Ide yang menarik ... seperti rangkaian jembatan di mana kita menyingkat bagian atas atau bawah dari setengah jembatan (R4a-R4b) dan mengamati output jembatan setengah kanan (R2-R1) ... Sebenarnya, pembagi tegangan R4a-R4b hanya bekerja ketika output dalam keadaan HI; jika tidak, itu ditimpa oleh transistor tertutup. Tetapi masih ada sesuatu yang aneh dalam hubungan rangkaian resistif tinggi ini setelah tahap CMOS yang kuat ...

— Circuit fantasist

1

R4a / R4b tidak dimaksudkan sebagai "pembagi tegangan"; idenya adalah bahwa hanya satu atau yang lain yang akan dihuni; resistor 1G dimaksudkan untuk mewakili sirkuit terbuka.

— supercat