sumber saat ini, tenggelam saat ini

Saya seorang mahasiswa yang belajar elektronik dan saya mengalami kesulitan memahami konsep di balik sumber saat ini dan tenggelam saat ini. Kami telah membahasnya di laboratorium menggunakan 7404 dan LED dan semua itu. Hanya mengalami kesulitan mendapatkan pemahaman intuitif tentang apa yang sebenarnya terjadi.

Jika ada yang bisa menjelaskan, itu akan sangat dihargai.

Hanya untuk memastikan, saya mengerti apa prosesnya, dalam hal aliran saat ini dan dari input ke output dan sebaliknya. Hanya tidak mengerti mengapa yang satu lebih disukai daripada yang lain, dan apa hubungannya dengan memiliki input Hi mengambang atau mengapa saya tidak ingin memiliki Hi mengambang.

Masukan akan sangat dihargai.

Terima kasih!

versi singkat: sumber saat ini menghubungkan hal-hal ke Vcc, sink saat ini menghubungkannya ke ground.

versi yang lebih panjang: Berikut ini adalah penjelasan praktis tentang sumber saat ini / sink seperti yang digunakan dalam mikrokontroler & logika TTL. Untuk deskripsi yang lebih teoretis, lihat halaman Wikipedia tentang sumber saat ini .

Beberapa perangkat sangat baik dalam membuat koneksi ke ground. (atau apa pun tegangan terendah dalam sistem, mis. 0V) Perangkat lain sangat baik dalam menciptakan koneksi ke Vcc. (atau apa pun tegangan tertinggi dalam sistem, mis. + 5V)

Perangkat yang terhubung dengan baik ke tanah disebut sink saat ini; mereka yang pandai menghubungkan ke Vcc disebut sumber saat ini. Sampai baru-baru ini (dekade terakhir atau lebih), itu tidak biasa untuk sirkuit terpadu untuk menjadi keduanya. Sebagian besar pandai menjadi sink saat ini tetapi mengerikan menjadi sumber saat ini. Jadi pada banyak sirkuit dirancang sehingga semua chip harus lakukan adalah menyambungkan ke tanah untuk membuat sirkuit melakukan hal itu. Banyak chip yang masih memiliki kemampuan drive asimetris saat ini dan berfungsi lebih baik untuk beralih ke ground daripada beralih ke Vcc.

Bagi saya contoh yang bagus dari sumber arus dan arus karena merupakan konfigurasi "saklar" standar dari transistor PNP dan NPN. PNP adalah sumber arus yang bagus: Anda hampir selalu menghubungkan emitornya ke Vcc, dan itu menghidupkan / mematikannya. NPN adalah sink arus yang baik: emitornya hampir selalu terhubung ke ground dan mengaktifkan / menonaktifkan koneksi ground.

Mengapa Anda memilih salah satu dari yang lain sering tergantung pada kemampuan bagian yang tersedia untuk Anda. Misalnya, LED RGB sering merupakan tipe "common-anode" di mana anoda (kabel positif) terhubung pada ketiga elemen LED, jadi untuk menghidupkan sebuah elemen, Anda perlu menghubungkan kabelnya ke ground. Anda dapat menggunakan tiga pin pada mikrokontroler untuk melakukan ini (atau tiga NPN transistor) dan mereka akan bertindak sebagai sink saat ini.

Transistor seperti katup air. Mereka dapat memblokir aliran air, atau membiarkan aliran air melewati mereka.

Sumber arus dan sink saat ini memiliki katup ini pada keluarannya, untuk memblokir arus atau membiarkan arus dari perangkat luar. Perbedaannya sederhana:

• Wastafel saat ini memiliki katup yang terhubung secara internal ke tekanan rendah
• Sumber arus memiliki katup yang terhubung secara internal ke tekanan tinggi

Jika Anda menghubungkan wastafel saat ini ke komponen yang terhubung ke tekanan rendah, tidak ada yang akan terjadi. Kedua belah pihak berada pada tekanan yang sama, jadi tidak masalah apakah katup terbuka atau tertutup, tidak ada arus yang mengalir.

$\Omega$

$\Omega$
$V_{CC}$

Menambahkan ke jawaban todbot. Alasan Anda melihat berpikir lebih baik pada saat tenggelam tidak sembarangan, transistor secara fisik selangkah lebih cepat untuk membuat dengan proses yang lebih tua. Saya juga percaya mobilitas elektronnya lebih tinggi, tapi itu mungkin terlalu banyak fisika perangkat. -Max

Jika output Anda adalah sumber arus atau menenggelamkannya, itu berarti perangkat secara aktif mencoba untuk mengarahkan tegangan pada output itu ke salah satu rel pasokan; pasokan positif saat sumber, tanah / kembali saat tenggelam. Yaitu, bahwa output pada impedansi rendah relatif terhadap salah satu jalur pasokan.

Garis apung adalah yang memiliki impedansi tinggi terhadap sistem pasokan / ground. Input mengambang dapat berperilaku sedikit seperti antena kecil, dan mengambil suara acak dari sirkuit Anda. Inilah sebabnya mengapa input yang tidak digunakan harus ditarik ke + V atau ground. Kebanyakan input memiliki impedansi tinggi.

Jika Anda menghubungkan output CMOS standar ke input perangkat berikutnya, tidak ada terlalu banyak yang perlu dikhawatirkan, karena tahap output CMOS akan membuat input perangkat berikutnya didorong keras ke satu atau tingkat logika lainnya. Tahap output memiliki dua transistor, satu yang dapat mendorong output ke + V rail, yang lain yang dapat menariknya ke ground.

Namun, masalah yang mungkin Anda temui adalah ketika Anda memiliki tingkat output 'open collector' (OC) atau 'open drain' (OD). Perangkat ini pada dasarnya hanya memiliki kemampuan untuk menarik output ke ground. Ketika output pada logika rendah, nol volt, input perangkat berikutnya akan ditahan di tanah saat output tenggelam saat ini. Tetapi ketika output harus berupa logika '1', transistor output mati, meninggalkan Anda dengan .. input mengambang. Jadi dengan koneksi semacam ini, Anda biasanya melihat resistor pull-up untuk memastikan bahwa tegangan pada input tidak bergoyang-goyang dalam menanggapi EMI apa pun yang ada. Nilai resistor biasanya menuju ujung yang lebih kecil dari apa yang bisa Anda dapatkan dengan tidak membanjiri kemampuan wastafel saat ini dari output OC / OD.

Situasi umum lainnya adalah keluaran 'tri-state'. Ini adalah perangkat yang memiliki dua tahap output transistor, sehingga mereka dapat mendorong tingkat logika '0' atau '1' tanpa bantuan pull-up resistor, tetapi secara internal ke perangkat ada kontrol yang dapat mematikan KEDUA transistor output, menghasilkan kondisi keluaran 'hi-Z'. Jika Anda menghubungkan output tri-stateable tunggal ke input tunggal, dan kondisi memungkinkan output untuk masuk ke mode tri-state, Anda mendapatkan kasus input mengambang. Anda mungkin akan melihat resistor pull-up dalam kondisi ini juga, untuk alasan yang sama seperti untuk perangkat OC. Namun, keluaran tri-stateable paling sering terlihat dalam situasi 'bus', di mana salah satu dari beberapa perangkat menegaskan tingkat logika, dan semua yang lain duduk dalam keadaan hi-Z. Periksa skematis dan ada