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音频SPDIF传输

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cjting|  楼主 | 2011-5-25 12:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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tyw| | 2011-5-25 13:36 | 只看该作者
SPDIF


概述

      SPDIF严格的写法是S/PDIF,是“SONY/PHILIPS Digital Interface Format”的缩写,它是由SONYPHILIPS公司在上世纪80年代制订的一种数字音频信号传输标准,可以传输LPCM流和Dolby DigitalDTS这类数字音频信号。其标准的输出电平是0.5Vpp(发送器负载75Ω),输入和输出阻抗为75Ω(0.7-3MHz频宽)。
就传输方式而言SPDIF分为输出(SPDIF OUT)和输入(SPDIF IN)两种。目前大多数的声卡芯片都能够支持SPDIF OUT,但我们需要注意,并不是每一种产品都会提供数码接口。而支持SPDIF IN的声卡芯片则相对少一些,如:EMU10K1YMF-744FM801-AUCMI8738等。SPDIF IN在声卡上的典型应用就是CD SPDIF,但也并不是每一种支持SPDIF IN的声卡都提供这个接口。
就传输载体而言SPDIF又分为同轴(RCABNC)和光纤两种,其实他们可传输的信号是相同的,只不过是载体不同,接口和连线外观也有差异。但光信号传输是今后流行的趋势,其主要优势在于无需考虑接口电平及阻抗问题,接口灵活且抗干扰能力更强。我们常见的同轴线接口是RCA插头作同轴输出,但是用RCA作同轴输出是个错误的做法,正确的做法是用BNC作同轴输出。因为BNC头的阻抗是75Ω,刚好适合S/PDIF的格式标准,但由于历史的原因,在一般的家用机上大多用的是RCA作同轴输出。SPDIF最初应用于CD、数字TAPE播放器上的数字音频传送接口,后来逐渐应用到其它各类家用电子消费产品上。通过SPDIF接口传输数字声音信号已经成为了新一代家用数字音响电器普遍拥有的特点。
那么它存在的意义又是什么呢?我们都知道CD唱片上的声音信息是用数字“0”和“1”来表示的。以往CD-ROM在播放唱片的时候,数字格式的音乐首先要经过光驱内部的D/A处理。在转换成模拟信号后,经过我们时常使用的那种四针的模拟信号连线传输到声卡上,然后再进行一系列处理。问题的关键在于,不同的CD-ROM所采用的D/A芯片质量参差不齐,经过劣质D/A转换后输出的模拟信号存在很大失真。所以也就造成了不同型号的光驱在播放唱片时的效果有所差异,在CD解码质量上口碑比较好的当属SONYCREATIVE的产品,一些杂牌光驱则惨不忍听。为了避免这种问题的发生,目前大多数光驱都在模拟信号输出插针的旁边加上了数字信号输出(Audio Digital)。通过这个两针的接口,唱片声音信号就可直接以数码方式传输到声卡上,将D/A转换交给音频处理芯片来完成。而前提则必须是声卡芯片可以完成相关的转换工作并支持SPDIF IN,能够接收数字信号。CD播放的信噪比就将随之大幅度提升。

细节
SPDIF使用双相标记编码(Bi-phase Mark Coding;BMC)法,属调相(Phase-Modulation)式传输的一种,逻辑0以跨越一次准位0来表示,逻辑1以跨越两次准位0来表示。SPDIF仅用一条线路就可进行数字音源传输,同时传递音源信息与时钟信息。但因为它实行Bi-phase Mark双向标记的编码传输,由于传递距离的远近与噪声干扰等,送抵接收端并将数据与时钟恢复还原时,因时序的偏误以至相位振幅的取样偏差,容易造成时钟信号的微失真,此微失真也称之为Jitter(抖跳、时基误差)。这时已有偏差的数据和时钟再进行DAC转换,转换成模拟音频信号,虽然音频信号不致完全走样,但确实已非忠实呈现。为了解决这样的问题,高品质外置DAC的解决方式是在SPDIF接收端设置数据缓冲存储器(Buffer),待整体接收后再重新以接收端产生的精确时钟来处理数据,称为:Re-Clock(时基重整)。

就传输介质而言,SPDIF从传输介质上来分为光纤和同轴两种,属不平衡传输方式。其实它们传输的信号是相同的,只不过是传输载体不同,接口和连接线外观也有差异。


一种是光纤(Optical Digital OutputSPDIF输出,一般简称为光纤,也叫Toslink。它是在机器内部把SPDIF数字信号光纤发射模块转变为光信号,并通过光纤线送到外部数字设备的光信号输入口,后者再把光信号转变成电的信号去作进一步的处理。Toslink是日本东芝(TOSHIBA)公司较早开发并设定的技术标准,它是以Toshiba link命名的,在器材的后面背板光纤输出口旁边印有“OPTICAL”作标识,现在几乎所有的数字影音设备都具备这种格式的接口。


另一种是同轴电缆(Coaxial Digital OutputSPDIF输出,常称为同轴输出。在器材的背板上的同轴座边印有“coaxial”作标识。同轴是最早的数字传输规格,标准阻抗为75Ω,输出电压峰-峰值0.5V。不过早期BNC头不普及,所以厂商以单端的RCA头代替。


两种常见的家用SPDIF光纤、同轴输出接口连接器。


光纤的完整名称叫做光导纤维,英文名是OPTIC FIBER,也有叫OPTICAL FIBFER的。光纤是以光脉冲的形式来传输信号,它是用纯石英玻璃或有机透明材料以特别的工艺拉成细丝,作为光的传输介质。它由纤维芯、包层和保护套组成。从理论上来说,光纤用来传输数字脉冲信号是最好的,它的信号衰减小、不受电磁波干扰,同时光纤不会辐射电磁波,一般说来传输频宽也较宽。是一个极好的数据传输的媒介。但是由于它需要光纤发射和接收端口,问题往往就是出在这里,光纤发射口和接收口的光电转换需要用光电二极管(或其它光电转换器件),由于光纤端面与光电二极管不可能做到非常紧密的对接(或称吻合、耦合),就存在光在媒介界面的反射和散逸,从而产生数字抖动(Jitter)类的失真,又因它有两个端口(发射口和接收口),所以这种失真还会是叠加的。再加上在光电转换过程中存在着光电二极管的非线性及响应等方面的失真,同时光纤本身的外径、同心圆的不均匀度、端面加工方式(有球型抛光与平面抛光二种方式,以前者为佳),都会对光脉冲信号传输产生影响。所以它在几种数字音频SPDIF传送线缆中性能是最差的。但是,光纤连接可以实现发送设备与接收设备间的电气隔离,阻止噪音通过地线传输,有利于降低设备间的电磁干扰。目前Toslink光纤被大量应用在普通的中低档CDLDMDDVD机及组合音响上,甚至在某此笔记本型电脑也有。我们熟悉的XSAT410机背面的SPDIF也是这种。Toslink使用的光纤线,其接头分两种类型,一般家用的设备都是用标准的接头,标准光纤线及光纤线端头。而便携式的器材如便携式CDMD、笔记本型电脑等的Toslink,则是用与3.5㎜耳机接头差不多大小的迷你光纤接头(Mini-Toslink)。由于光纤有上述的种种缺陷,因此使用这类光纤接口传输SPDIF,音质虽然较为透明,但数码味较浓,缺乏生气,听感显得缺乏一点韵味。


光纤接头的形状具有插入的方向性,请注意光纤接头上卡榫和两侧切角必须与器材上的光纤插座方向吻合,方可插上,否则,接头有可能被卡在插座里难以拔出。如强行把接头拔出,将导致插头损坏而影响讯号传导的质量。


同轴电缆是欧洲家电最喜欢用的,这可以从欧洲厂商生产的家用机上看的出来,凡是有数字输出的都有同轴输出。从技术指标看,数字同轴传输的时基误差非常小,比光纤的数字抖动小一个数量级。因此这一传输方式对音质有较好的表现。但是使用时请注意传输线材的阻抗匹配,数字同轴接口采用阻抗为75Ω的同轴电缆为传输媒介,其优点是阻抗恒定,传输频带较宽。使用75Ω特性阻抗的同轴电缆,可保证阻抗恒定,确保信号传输正确。优质的同轴电缆传输频宽可达几百兆赫,也就是说在传输的线材搭配上,应该是以适用于传输高频率数字讯号的75欧姆同轴线材作为标准,也就是一般常说的“数字线”。


数字同轴线可用我们常用的卫星天线的高频馈线,两端装上RCABNC头自制。

   如果作用普通的AV RCA连接线代替专用的数字同轴线,作为SPDIF同轴传输线,当然也能工作,但是由于普通的AV RCA连接线的特征阻抗并不均匀,传输带宽不足,会使得听感稍微显的干涩

应用
  S/PDIF往往被用来传输压缩过的音频讯号,它由 IEC 61937标准而定制。
  它通常被用在支持杜比技术或DTS 环绕效果的家用DVD影院上。
  另一种是由CD机传输原始音频讯号至音频接收端。
  当然,部分支持Dolby DTS技术的家用电脑、笔记本也装载了S/PDIF
  aSPDIF是传输通道
  首先需要特别解释的是,大家不要以为使用SPDIF传输AC-3信号就是AC-3解码,目前民用声卡中还没有一款产品能够支持硬件等级的Dolby Digital解码,SPDIF在此时的功能主要是把数字AC-3信号从声卡传输到解码器。而那些六声道产品都是模拟5.1和软件解码的产物。
  b、数字音箱与数字声卡的关系
  其次大家可能对依靠同轴SPDIF OUT连接数字式音箱从而实现纯数字音频回放的具体原理不太清楚,接下来笔者为大家简要介绍一下。前面我们就提到过,声卡的数字模拟转换工作是交给CODEC芯片来完成的。但是我们的电脑机箱内依然存在着严重的电磁波,D/AA/D转换仍然会受到比较严重的信号干扰。许多专业音频录音卡普遍采用将CODEC外置的做法,把数摸转换部分以及各类外部接口等单独做成一个外置盒,以提高音质。但是这样做的直接后果便是成本大幅度提高,在家用多媒体市场肯定是曲高和寡的。那到底有没有价廉物美的办法呢?一些音箱厂家就想出了把D/A转换工作从声卡上转移到音箱上的方案,数字式多媒体音箱也就应运而生了,CREATIVEFPS2000 DigitalSound Works 2.1Digital就属于这种类型。这种方案的基本原理就是声音信号不经过声卡CODEC芯片的转换处理,直接以PCM格式,使用声卡上的同轴SPDIF OUT,以纯数字方式传输到数字音箱中,通过音箱内置的D/A转换器解码,随后放大输出。这样干扰减小了,信噪比自然有所提高。然而目前主要不足之处在于,眼下部分数字音箱的D/A转换单元、放大器、扬声器素质不高,造成数字式传输的优势不能被完美的表现出来。

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板凳
cjting|  楼主 | 2011-5-25 15:37 | 只看该作者
谢谢

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地板
cjting|  楼主 | 2011-5-26 08:19 | 只看该作者
现在有一个问题就是:一般的SPDIF/OUT的输出电平0.5V,而我的声卡的SPDIF/IN输入电平要1.5V才行,所以现在我想在SPDIF/IN的前面加一个电平转换电路,请问用下面哪种方式好?
用运放大好,还是用比较器好,或是逻辑IC转换好。谢谢

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tyw| | 2011-5-26 08:24 | 只看该作者
用o.c门IC即可.

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cjting|  楼主 | 2011-5-26 08:35 | 只看该作者
哦,知道具体IC的型号吗?我对这方面的IC了解不多,谢谢!

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tyw| | 2011-5-26 08:54 | 只看该作者
本帖最后由 tyw 于 2011-5-26 09:03 编辑
一般的SPDIF/OUT的输出电平0.5V,而我的声卡的SPDIF/IN输入电平要1.5V才行


你得先加一级放大才行,因为0.5v连coms门电路也打不开.先前没注意到这一点,少累哈.





电路常识性概念(4)-TTL与CMOS电平 / OC门
2008-05-27 23:35

一.TTL
      TTL集成电路的主要型式为晶体管-晶体管逻辑门(transistor-transistor logic gate),TTL大部分都采用5V电源
1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol
       Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V
2.输入高电平和输入低电平
       Uih≥2.0V,Uil≤0.8V
二.CMOS
       CMOS电路是电压控制器件,输入电阻极大,对于干扰信号十分敏感,因此不用的输入端不应开路,接到地或者电源上。CMOS电路的优点是噪声容限较宽,静态功耗很小。
1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol
       Uoh≈VCC,Uol≈GND
2.输入高电平Uoh输入低电平Uol
       Uih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC             (VCC为电源电压,GND为地)
          从上面可以看出:
        在同样5V电源电压情况下,COMS电路可以直接驱动TTL,因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V;而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路,TTL的输出高电平为大于2.4V,如果落在2.4V~3.5V之间,则CMOS电路就不能检测到高电平,低电平小于0.4V满足要求,所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。如果出现不同电压电源的情况,也可以通过上面的方法进行判断。

       如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决,最简单的就是直接将74HC换成74HCT(74系列的输入输出在下面有介绍)的芯片,因为3.3V CMOS 可以直接驱动5V的TTL电路;或者加电压转换芯片;还有就是把单片机的I/O口设为开漏,然后加上拉电阻到5V,这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小,以保证信号的上升沿时间。

三.74系列简介
    74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片,74系列中分为很多种,而我们平时用得最多的应该是以下几种:74LS,74HC,74HCT这三种,这三种系列在电平方面的区别如下:
                              输入电平                    输出电平
    74LS                TTL电平                     TTL电平
    74HC                COMS电平                 COMS电平
    74HCT              TTL电平                     COMS电平

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TTL和CMOS电平
1、TTL电平(什么是TTL电平):
      输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。

2、CMOS电平:
     1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。

3、电平转换电路:
     因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。

4、OC门,即集电极开路门电路OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。

5、TTL和COMS电路比较:
     1)TTL电路是电流控制器件,而CMOS电路是电压控制器件。
     2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。
     3)COMS电路的锁定效应:
           COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。
          防御措施: 1)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电压
                                2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压
                                3)在VDD和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去。
                                4)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS路得电 源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS电路的电源。

6、COMS电路的使用注意事项
     1)COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。所以,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。
     2)输入端接低内阻的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的电流限制在1mA之内。
     3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻
     4)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。
     5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS

7、TTL门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理):
     1)悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。
     2)在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低电平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧 时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。

8、TTL电路有集电极开路OC门MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫做开漏输出。OC门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那是因为当三极管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也就不是真正的 0,而是约0。而这个就是漏电流
      开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD门的输出也是开漏输出它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。
9、什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?
      TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。因为TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式输出,高电平400UA,低电平8MA


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    CMOS 器件不用的输入端必须连到高电平或低电平, 这是因为 CMOS 是高输入阻抗器件, 理想状态是没有输入电流的. 如果不用的输入引脚悬空, 很容易感应到干扰信号, 影响芯片的逻辑运行, 甚至静电积累永久性的击穿这个输入端, 造成芯片失效.
    另外, 只有 4000 系列的 CMOS 器件可以工作在15伏电源下, 74HC, 74HCT 等都只能工作在 5伏电源下, 现在已经有工作在 3伏和 2.5伏电源下的 CMOS 逻辑电路芯片了.
CMOS电平和TTL电平:
    CMOS逻辑电平范围比较大,范围在3~15V,比如4000系列当5V供电时,输出在4.6以上为高电平,输出在0.05V以下为低电平。输入在3.5V以上为高电平,输入在1.5V以下为低电平。
    而对于TTL芯片,供电范围在0~5V,常见都是5V,如74系列5V供电,输出在2.7V以上为高电平,输出在 0.5V以下为低电平,输入在2V以上为高电平,在0.8V以下为低电平。因此,CMOS电路与   TTL电路就有一个电平转换的问题,使两者电平域值能匹配。

有关逻辑电平的一些概念 :
要了解逻辑电平的内容,首先要知道以下几个概念的含义:
1:输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于Vih时,则认为输入电平为高电平。
2:输入低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。
3:输出高电平(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh。
4:输出低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。
5: 阀值电平(Vt):数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。它是一个界于Vil、Vih之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输   出,则必须要求输入高电平> Vih,输入低电平<Vil,而如果输入电平在阈值上下,也就是Vil~Vih这个区域,电路的输出会处于不稳定状态。
   对于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下:
       Voh > Vih > Vt > Vil > Vol
6:Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。
7:Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。
8:Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。
9:Iil:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。

      门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端,这种形式的门称为开路门。开路的TTL、CMOS、ECL门分别称为集电极开路(OC)、漏极开路(OD)、发射极开路(OE),使用时应审查是否接上拉电阻(OC、OD门)或下拉电阻(OE门),以及电阻阻值是否合适。对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL应满足下面条件:
     (1):RL < (VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih)
     (2):RL > (VCC-Vol)/(Iol+m*Iil)
      其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端数。
10:常用的逻辑电平
·逻辑电平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。
·其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL和5V CMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。
·5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。
·3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。
·低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。
·ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。
·RS-422/485和RS-232是串口的接口标准,RS-422/485是差分输入输出,RS-232是单端输入输出。

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OC门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,Open Collector(Open Drain)。
为什么引入OC门?
        实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。因此,需要一种新的与非门电路--OC门来实现“线与逻辑”。
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。
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什么是OC、OD?

      集电极开路门(集电极开路 OC 或漏极开路 OD)
      Open-Drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(Open-Collector)输出,即TTL中的集电极开路(OC)输出。一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。
      Open-Drain是对MOS管而言,Open-Collector是对双极型管而言,在用法上没啥区别。
      开漏形式的电路有以下几个特点:


      a. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。 或驱动比芯片电源电压高的负载.
      b.可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为图腾输出必须接上拉电阻。接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。
      c. 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。例如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。
      d. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的。
      正常的CMOS输出级是上、下两个管子,把上面的管子去掉就是OPEN-DRAIN了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。
      由于漏级开路,所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。这样你就可以进行任意电平的转换了。
      线与功能主要用于有多个电路对同一信号进行拉低操作的场合,如果本电路不想拉低,就输出高电平,因为OPEN-DRAIN上面的管子被拿掉,高电平是靠外接的上拉电阻实现的。(而正常的CMOS输出级,如果出现一个输出为高另外一个为低时,等于电源短路。)
      OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。


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cjting|  楼主 | 2011-5-26 09:22 | 只看该作者
了解了一下,但有一点疑或,就是输入的电平只有0-0.5V,像这种OC门电路能区分高低电平出来吗?谢谢!

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tyw| | 2011-5-26 10:22 | 只看该作者
不能,要放大才行

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cjting|  楼主 | 2011-5-26 12:02 | 只看该作者
那就是说要用高速运放进行放大,再加OC门电路整形是吧。我觉得用一个高速比较器就可以了吧

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tyw| | 2011-5-26 12:31 | 只看该作者
行,注意相位.

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cjting|  楼主 | 2011-5-26 13:29 | 只看该作者
我试一下,谢谢!

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