하드웨어
오픈 컬렉터(open collector) 출력의 장단점
저번시간에 이어 오픈컬렉터에 대해 알아보겠습니다.
먼저 오픈컬렉터는 트랜지스터의 컬렉터가 오픈된 채로 출력 핀으로 나와 있기 때문에
오픈 컬렉터 출력이라고 했는데요 그럼 오픈컬렉터를 사용하는 이유는 무엇일까요?
토템폴 출력에서 출력단을 구성하는 두 스위치가 동시에 ON 상태에 있어서는 안됩니다.
아래 그림을 예로 보자면
왼쪽 소자의 논리 ‘1’ 출력과 오른쪽 소자는 논리 ‘0’ 출력을 서로 연결하면 왼쪽 소자의 VDD에서
오른쪽 소자의 GND까지 전류가 흐르게 됩니다.
결과적으로 과전류가 흐르기 때문에 이런 상태가 지속되면 소자가 파괴되겠죠.
오픈컬렉터의 경우 소자 A의 Q2가 [OFF] 소자 B의 Q2가 [ON] 상태로 두 출력을 서로 연결하여도
오픈 컬렉터 소자는 회로에서 분리된 상태로 회로의 다른 부분에 아무런 영향을 미치지 않게 됩니다.
요약하자면 오픈 컬렉터 출력을 서로 묶으면 개별 소자의 출력 중 단 하나라도 논리 ‘0’을 출력하면
전체 출력은 논리 ‘0’이 되고 개별 소자의 출력이 모두 논리 ‘1’일 때에만 전체 출력이 ‘1’이 됩니다.
이것은 각 개별 소자의 출력을 AND 게이트로 연결한 것과 논리적으로 같은 결과이므로
이렇게 오픈 드레인 출력을 모두 묶은 구조를 선으로 연결한 AND라는 뜻으로
와이어드 AND (wired AND) 연결이라고 부르죠.
오픈컬렉터의 장점
1.확장성이 뛰어난 와이어드 AND 연결이다.
2.소자의 동작 전원 전압과 다른 전압을 출력할 수 있다.
단점
1.토템폴 소자에 비해 속도가 느리다.
2.풀업 저항으로 인해 전력 소비가 발생한다.
