我认为如果对于IC的输入信号而言。高阻态是介于高电平和低电平中间的输入电压,IC即不能准确的把它判为0,也不能把它判为1,此时的IC输出状态不定(如果对IC输入0和1时,IC的输出信号不同的话),即可能出错。
对IC的输出信号而言,如果它是高阻态输出,它就表现为一个很高的阻抗,可以把它认为是断开状态----
高阻态,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平,如果高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响,和没接一样,如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平,随它后面接的东西定。
高阻态的实质:电路分析时高阻态可做开路理解。你可以把它看作输出(输入)电阻非常大。他的极限可以认为悬空。也就是说理论上高阻态不是悬空,它是对地或对电源电阻极大的状态。而实际应用上与引脚的悬空几是一样的。
典型应用:
1、在总线连接的结构上。总线上挂有多个设备,设备于总线以高阻的形式连接。这样在设备不占用总线时自动释放总线,以方便其他设备获得总线的使用权。
2、大部分单片机I/O使用时都可以设置为高阻输入,如陵阳,AVR等等。高阻输入可以认为输入电阻是无穷大的,认为I/O对前级影响极小,而且不产生电流(不衰减),而且在一定程度上也增加了芯片的抗电压冲击能力。
若51的P0.0为高阻态,用汇编语言怎么来表示?置1就行了三态门,是指逻辑门的输出除有高、低电平两种状态外,还有第三种状态——高阻状态的门电路。具备这三种状态的器件就叫做三态(门,总线,......).
高电平,低电平可以由内部电路拉高和拉低。而高阻态时引脚对地电阻无穷,此时读引脚电平时可以读到真实的电平值。高阻态的重要作用之一就是I/O(输入/输出)口在输入时读入外部电平用。
高阻态相当于该门和它连接的电路处于断开的状态。(因为实际电路中你不可能去断开它,所以设置这样一个状态使它处于断开状态)。三态门是一种扩展逻辑功能的输出级,也是一种控制开关。主要是用于总线的连接,因为总线只允许同时只有一个使用者。通常在数据总线上接有多个器件,每个器件通过OE/CE之类的信号选通。如器件没有选通的话它就处于高阻态,相当于没有接在总线上,不影响其它器件的工作。
如果你的设备端口要挂在一个总线上,“必须通过三态缓冲器”。因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出,这时其他端口必须在高阻态,同时“可以输入这个输出端口的数据”。所以你还需要有总线控制管理, 访问到哪个端口,那个端口的三态缓冲器才可以转入输出状态,这是典型的三态门应用。如果在线上没有两个以上的输出设备, 当然用不到三态门,而线或逻辑又另当别论了。
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准双向口和双向口的区别
在最初的51系列单片机中
P0口:双向8位三态I/O口
P1口:准双向8位I/O口
P2口:准双向8位I/O口
P3口:准双向8位I/O口
这里特别要主要准双向与双向三态I/O的区别:
P1口,P2口,P3口是3个8位准双向的I/O口,各口线在片内均有固定的上拉电阻,当这三个准双向I/O口作输入口使用时,要向该口先写1,另外准双向I/O口无高阻的“浮空”状态。
而双向口P0口线内无固定上拉电阻,由两个MOS管串接,既可开漏输出,有可处于高阻的“浮空”状态,故称为双向三态I/O口。
P0口是双向指的是它被用作地址/数据端口时,只有在这个时候,P0口才处于两个开关管推挽状态,当两个开关管都关闭时,才会出现高阻状态.
当P0口用于一般I/O口时,内部接Vcc的那个开关管是与引脚(端口)脱离联系的,这个时候,只有拉地的那个开关管其作用,P0口作为输出,是必须外接上拉电阻的,不然就无法输出高电平;如果P0口作为输入,则必须先对端口写1,使拉地的开关管断开,这个时候,如果不接上拉电阻,则是高阻状态,就是一个双向口,如果接上拉电阻,则本身输出高电平,对输入信号的逻辑无影响(注意是对逻辑无影响,对实际参数有无影响我不确定,但是我认为是有的).
双向与准双向,根本原则是双向包含了高阻这个状态,而不在于是否需要先写1或者不写,P1~P3口因为有内部上拉电阻,因此无论如何不是双向;P0口内部无上拉电阻,在处于数据/地址功能时,自动完成3态的转换,是双向,处于一般I/O口时,如果不接外部上拉,而且先向端口写了1,那么就处于高阻状态,此时,它也是一个人为的双向口,这与它处于地址/数据功能时的自动双向有区别,以及与P1~P3处于输入时输出锁存器为1是有区别的。
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浮空和高阻态的区别
悬空(浮空,floating):就是逻辑器件的输入引脚即不接高电平,也不接低电平。由于逻辑器件的内部结构,当它输入引脚悬空时,相当于该引脚接了高电平。一般实际运用时,引脚不建议悬空,易受干扰。
高阻态:从逻辑器件内部电路结构来说,就是其输出电阻很大,该状态即不是高电平,也不是低电平。当三态门处于高阻态时,无论该门的输入如何变化,都不会对其输出有贡献。
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线驱动(差动输出)
差动放大器的特点是静态工作点稳定,对共模信号有很强的抑制能力,它唯独对输入信号的差(差模信号)做出响应,这些特点在电子设备中应用很广。集成运算放大器几乎都采用差动放大器作为输入级。这种对称的电压放大器有两个输入端和两个输出端,电路使用正、负对称的电源。根据电路的结构可分为:双端输入双端输出,双端输入单端输出,单端输入双端输出及单端输入单端输出四种接法。凡双端输出,差模电压增益与单管共发放大器相同;而单端输出时,差模电压增益为双端输出的一半,另外,若电路参数完全对称,则双端输出时的共模放大倍数 =0,其实测的共模抑制比 将是一个较大的数值,愈大,说明电路抑制共模信号的能力愈强。
差动保护是输入的两端CT电流矢量差,当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入的两端CT之间的设备(可以是线路,发电机,电动机,变压器等电气设备)逆相序上面两位已经解释了,有功反向是逆功率而不是逆相序,一般用在发电机保护中。
电流差动保护是继电保护中的一种保护,forclear 说的差动保护和逆相序都是对的。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序(即是逆相序)是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度,就是反相功率,而不是逆相序。
差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。
差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点,那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等,差动电流等于零。当设备出现故障时,流进被保护设备的电流和流出的电流不相等,差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时,保护动作,将被保护设备的各侧断路器跳开,使故障设备断开电源。
差动保护原理
差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作。当变压器内部故障时,两侧(或三侧)向故障点提供短路电流,差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流,差动继电器动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时,一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。
变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式,按回路电流法原理,把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流,变压器正常运行或外部故障,如果忽略不平衡电流,在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器,即:iJ=ibp=iI-iII=0。
如果内部故障,如图ZD点短路,流入继电器的电流等于短路点的总电流。即:iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于动作电流,保护动作断路器跳闸。
线驱动器是一个源电流输出器件。在导通状态时,线驱动器输出为电源(vcc);在关断状态时,输出悬空。因此,线驱动器需要一个灌电流输入接口。下面表格中给出了一个简单的线驱动器的原理图。
差动输出、线性驱动输出:就是根据rs-422a的数据输送回路。可通过双股搅合线电缆进行长距离输送。
线驱动 集电极开路 推挽式
集电极开路
集电极开路电路是灌电流输出器件。在关断状态时,集电极开路输出连到地;在导通状态时,集电极开路输出悬空。因此,集电极开路输出需要一个源电流输入接口。下面表格中给出了一个简单的集电极开路输出电路的原理图。
推挽式
推挽式输出结合了线驱动与集电极开路输出,在关断状态时,推挽式输出接地;在导通状态时,推挽式输出连到电源(vcc)。推挽输出(欧姆龙称为互补输出)输出回路有2种,即npn与pnp2种晶体管输出。根据输出信号h或l,2种晶体管输出互相交叉进行on或off动作,使用时,正电源,0v分别为吸合,拉下互补输出是输出电流流出或流入2种动作,特征是信号的上升、下降速度快,可进行导线的长距离延长。可与开路集电极输入机器(npn/pnp)连接,另外还可以连接到电压输入机器上。但是为了能更好的发挥未来的性能,一般推荐在电压输入机器上使用电压输入的编码器。
推挽放大器
在功率放大器电路中大量采用推挽放大器电路,这种电路中用两只三极管构成一级放大器电路,两只三极管分别放大输入信号的正半周和负半周,即用一只三极管放大信号的正半周,用另一只三极管放大信号的负半周,两只三极管输出的半周信号在放大器负载上合并后得到一个完整周期的输出信号。
推挽放大器电路中,一只三极管工作在导通、放大状态时,另一只三极管处于截止状态,当输入信号变化到另一个半周后,原先导通、放大的三极管进入截止,而原先截止的三极管进入导通、放大状态,两只三极管在不断地交替导通放大和截止变化,所以称为推挽放大器。
互补推挽放大器
“互补”是通过采用两种不同极性的三极管,利用不同极性三极管的输入极性不同,用一个信号来激励两只不同极性的三极管,这样可以不需要有两个大小相等、相位相反的激励信号。电路中,一个是NPN型三极管,另一个是PNP型三极管,两只三极管的基极相连,在两管的基极加一个音频输入信号作推动信号。
两管基极和发射极并联,由于两只三极管的极性不同,基极上的输入信号电压对两管而言一个是正向偏置,一个是反向偏置。当输入信号为正半周时,两管基极同时电压升高,此时输入信号电压给一管加上正向偏置电压,所以该管进入导通和放大状态。由于基极电压升高,对另一管来讲加上反向偏置电压,所以该管处于截止状态。 输入信号变化到负半周后,两管基极同时电压下降,给另一管正向偏置,使该管进入导通和放大状态,而一管又进入截止状态。
这种利用NPN型和PNP型三极管的互补特性,用一个信号来同时激励两只三极管的电路,称之为“互补”电路,由互补电路构成的放大器称为互补放大器电路。由于两个异极性管工作时,一只三极管导通、放大,另一只三极管截止,工作在推挽状态,所以称为互补推挽放大器。
OC门主要用于3个方面:
1、实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。
2、线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件。在硬件上,可用OC门或三态门(ST门)来实现。用OC门实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻。
3、三态门(ST门)主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时占用数据总线,这些门的使能信号(EN)中只允许有一个为有效电平(如高电平),由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速度比OC门快,常用三态门作为输出缓冲器。
电流驱动与电压驱动
简单地说电流驱动是根据驱动电流的大小而输出不同的功率,常见的是普通三极管功率放大电路,电压驱动是根据驱动电压的高低而输出不同的功率,常见的场效应三极管功率放大电路中使用。
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