Output tri-state ke tiga level analog?

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

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.

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).$\Omega$

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

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).

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.

^{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.