集电极开路门(OC门)

集电极开路门

　　在工程实践中将两个门的输出端并联以实现与逻辑的功能称为线与。
　　考察下图所示的情况。当将图中所示的两个逻辑门的输出连接在一起，并且当第一个门的输出为高电平（第一个门的T₄导通），第二个门的输出为低电平（第二个门的T₃导通）时，正如图中红线所示将出现一个大电流通道，很可能导致晶体管的损坏。

　　为了避免线与时的产生大电流，可以采用集电极开路门（简称OC门）来解决 。所谓集电极开路是指从TTL与非门电路的推挽式输出级中删去电压跟随器，如下图所示：

　　对于一个两输入端的OC门，其在电路中的符号可用下图来表示：

　　为了实现线与的逻辑功能，可将多个门电路输出管T₃的集电极至电源V_CC之间，加一公共的上拉电阻R_P，如下图所示。为了简明起见，图中以两个OC门并联为例，其中图标“”表示集电极开路之意。

　　　

　　上拉电阻R_p的值可以这样来计算，主要考虑OC门必须驱动一定的拉电流或灌电流负载。有关这两类负载的概念前已讨论，这里仍然适用 ，所不同的是驱动门是由多个TTL门的输出端直接并联而成。当OC门中的一个TTL门的输出为低电平 ，其他为高电平时，灌电流将由一个输出BJT（如T₁或T₂）承担 ，这是一种极限情况，此时上拉电阻R_P具有限制电流的作用。为保证I_OL不超过额定值I_OL(max)，必须合理选用R_P的值。例如V_CC＝5V，R_P＝1kΩ，则I_OL＝5mA。
　　另一方面，由于门电路的输出、输入电容和接线电容的存在，R_P的大小必将影响OC门的开关速度。R_P的值愈大，负载电容的充电时间常数亦愈大，因而开关速度愈慢。R_P的最小值R_P(min)可按下式来确定
：

R_P的最大值R_P(max)可按下式来确定：

　　实际上，R_P的值选在R_P(min)和R_P(max)之间，并且选用靠近R_P(min)的标准值。

　　例：设TTL与非门74LS01(OC)驱动8个74LS04（反相器），试确定一合适大小的上拉电阻R_P，设V_CC=5V。

　　由以上计算可知R_p的值可在985Ω至18.75kΩ之间选择 。为使电路有较快的开关速度，可选用一标准值为１kΩ的电阻器为宜。
　　集电极开路门除了可以实现多门的线与逻辑关系外，还可用于直接驱动较大电流的负载。