电流源,电流源


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我是一名学习电子学的学生,但我难以理解电流源和电流吸收背后的概念。我们已经在实验室中使用7404和LED以及所有其他内容对其进行了介绍。只是难以对正在发生的事情有一个直观的了解。

如果有人可以解释一下,将不胜感激。

可以肯定的是,我了解电流,从输入到输出,反之亦然的过程。只是不知道为什么一个人比另一个人更受青睐,以及与浮动Hi输入有什么关系,或者为什么我不想拥有浮动Hi。

输入将不胜感激。

谢谢!


应将其标记为“电子产品”,这将需要创建一个新标签。
克雷格交易者的

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从技术上来说,不是所有关于电子的问题吗?
Amos,2009年

@Amos,不是真的。这个问题是低级电子设备……实际上,晶体管是如何工作和使用的。这里的大多数问题是更高层次的:如何将各个部分组合在一起以解决特定的问题。这就是为什么我认为它需要特定的标签。
Craig Trader

@W。Craig Trader-那不是discrete-electronics更好的标签吗?
康纳·沃尔夫,

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@Fake-它不是离散的,它是集成的。我的第一个想法是fundamentals,但是方法也不是。我还在想:-)
stevenvh 2011年

Answers:


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简短版:电流源将物体连接至Vcc,电流吸收器将其接地。

更长的版本:以下是微控制器和TTL逻辑中使用的电流源/吸收器的实用说明。有关更多理论上的描述,请参见当前资源上Wikipedia页面

一些设备非常擅长建立接地连接。(或系统中最低的电压,例如0V)。其他设备非常擅长建立到Vcc的连接。(或系统中的最高电压,例如+ 5V)

那些良好接地的设备称为电流吸收器。擅长连接Vcc的器件称为电流源。直到最近(过去十年左右),集成电路才善于兼而有之。大多数人擅长于吸收电流,但可怕地是作为电流源。因此,许多电路都经过了设计,因此芯片所需要做的就是接地,以使电路发挥作用。许多芯片仍具有不对称的电流驱动能力,并且切换到接地要比切换到Vcc更好。

对我来说,电流源和电流的一个很好的例子是PNP和NPN晶体管的标准“开关”配置。PNP是很好的电流源:您几乎总是将其发射极连接到Vcc,然后将其打开/关闭。NPN是一个很好的电流吸收器:其发射极几乎总是接地,并且它可以接通/断开接地。

为什么选择一个而不是另一个通常取决于可用零件的功能。例如,RGB LED通常是“共阳极”类型,其中阳极(正极引线)连接在所有三个LED元件上,因此要打开一个元件,需要将其引线接地。您可以在微控制器上使用三个引脚(或三个NPN晶体管)来执行此操作,它们将充当电流吸收器。


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晶体管就像水阀。它们可以阻止水流,也可以允许水流通过它们。

电流源和电流吸收器均在输出端具有这些阀,以阻止电流或允许来自外部设备的电流。区别很简单:

  • 电流吸收器具有一个内部连接到低压的阀
  • 电流源具有一个内部连接到高压的阀

如果将电流吸收器连接到与低压连接的组件,则不会发生任何事情。两侧的压力相同,因此无论阀门是打开还是关闭,都不会有电流流过。



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添加到todbot的答案。您看到的认为在电流吸收方面表现更好的原因并不是随心所欲的,晶体管在物理上比旧工艺快了一个步骤。我也相信它的电子迁移率更高,但这可能有点太多器件物理学。-最大


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如果您的输出是灌电流或灌电流,则表明该设备正在积极尝试将该输出上的电压驱动到电源轨之一;采购时为正电源,下沉时为接地。即,相对于电源线之一,输出处于低阻抗。

浮动线是一种对电源/接地系统具有阻抗的线。浮动输入的行为有点像小天线,并会吸收电路中的随机噪声。这就是为什么未使用的输入应拉至+ V或接地的原因。无论如何,大多数输入都是高阻抗的。

如果要将标准CMOS输出连接到下一设备的输入,则不必担心太多,因为CMOS输出级会将下一设备的输入驱动为一个或另一个逻辑电平。输出级具有两个晶体管,一个可以将输出驱动到+ V轨,另一个可以将其接地。

但是,当您具有“集电极开路”(OC)或“漏极开路”(OD)输出级时,可能会遇到问题。这些设备基本上只能将输出拉至地。当输出为逻辑低电平(零伏)时,随着输出吸收电流,下一个设备的输入将保持接地。但是,当输出需要为逻辑“ 1”时,输出晶体管将关闭,从而为您提供一个浮动输入。因此,通过这种连接,您通常会看到一个上拉电阻,以确保输入电压不会随即将发生的EMI波动。电阻值通常会越小越好,以免影响OC / OD输出的电流吸收能力。

另一种常见情况是“三态”输出。这些器件具有两个晶体管输出级,因此无需借助上拉电阻就可以驱动“ 0”或“ 1”逻辑电平,但是该器件内部存在可以关闭两个输出晶体管的控件,因此“ hi-Z”输出条件。如果将单个三态输出连接到单个输入,并且条件允许输出进入三态模式,则会出现另一种情况:浮动输入。在这种情况下,您可能还会看到一个上拉电阻,其原因与OC器件相同。但是,三态输出最常在“总线”情况下看到,其中几种器件之一断言逻辑电平,而其他所有器件均处于其高阻态。检查原理图,然后

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