三态输出到三个模拟电平？

是否有可以将三态（低，高Z，高）输出转换为三个电压电平的电路？

理想情况下，该电路将仅使用无源和二极管。

引脚上的简单分压器能完成这项工作吗？

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

是的，您可以使用相等的电阻器将分压器连接至输出引脚。当输出为HIGH-Z时，将为您提供一半的电源电压，而当输出处于这些状态时，则为您提供正常的HIGH和LOW。两个电阻，无需二极管。

一个简单的分压器将起作用，并且通常用于此。

分别为1,0，Z的Vhigh，Vlow，Vdd / 2电平。

请记住，0/1到Z的过渡相对较慢，因为它没有被主动驱动（只是RC时间常数）。换句话说，Z状态的驱动能力较低（5k$\Omega$ 源电阻）。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

我在数字电子实验室中使用了相同的布置，向我的学生演示了三态输出（单向缓冲器74LS244的输出）的概念。为了直接显示输出状态，我们将两个LED串联连接到每个电阻器。因此，当输出为OFF（HI）时，两个LED均点亮。在低或高输出电压下，其中之一被内部晶体管旁路，然后熄灭。我们还在芯片的输出和分压器之间连接了一个LED网络（两个LED，红色和绿色并行）。同样，我们用电位器代替分压器并移动其滑块。在HI状态下，它会产生两个电源轨之间变化的电压。

您可以通过连接在输出和电源轨之间的某个电压（通常为1 / 2Vcc）之间的电阻器来代替分压器。在实验室中，我们将其连接到脉冲发生器的输出（当输出处于HI状态时，我们会看到脉冲；否则，根据输入信号会看到高电压或低电压）。

通过使用下面所示的四个电阻器电路，可以在轨之间提供低/浮动/高输出的任何三个电压（请注意，仅需要一个R4电阻器；当输出为R4时，这取决于所需的输出电压浮动）。当输出为低/浮动/高时，下面的电路将输出1/2/3伏。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

假设VS为电源/输出高压，并且所需的最高/中间/最低电压分别为VT，VM和VB，则将值分配给R1和R2，使得R1 / R2 = VB /（VS-VT）[在此例如10k / 20k = 1V /（5V-3V）]。电阻可以方便地按比例放大和缩小。接下来，分配R3，以使VB / R1 + VB / R3 =（VS-VB）/ R2 [在此示例中，1V / 10K + 1V / 10K =（5V-1V）/ 20K。]这将使输出产生正确的电压适用于“高”和“低”情况，但不一定适用于“浮动”情况。

如果“浮动”电压太低，则添加R4a使其升高；否则，增加R4a。如果它太高，则添加R4b以降低它。在这个例子中，有必要提高电压。当输出电压正确时，R1将流过0.2mA，R2将流向0.15mA。这意味着0.05mA必须流经R4a + R3的串联串，该串两端的电压为3伏，因此该串的总电阻必须为60K；因此R4a必须为50K。