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FAQ 1000560 : N-chオープン・ドレーン出力について、説明して下さい。

N-chオープン・ドレーン出力について

マイコンの出力端子は下記の左に示すような回路が一般的に用いられています。これはCMOS出力と呼ばれています。この回路から出力禁止信号をなくして、単純化すると左側の回路になります。



この回路はDataにハイが入力されると出力のFETのゲート入力はローとなり、上側のP-chのFETはオンしますが、下側のN-chのFETはオフします。その結果、出力にはVDDから電流が流れるようになり、ハイが出力されます。ローが入力されたときには逆にN-chのFETがオン、P-chのFETがオフすることで、出力からVssに電流が流れるようにローが出力されます。 このようにハイでもローでもどちらかのFETがオンするので、高速のスイッチングができます。


これに対して、上側のP-chのFETを削除してN-chのFETだけにしたのがN-chオープン・ドレイン出力です。N-chオープン・ドレイン出力の回路を下に示します。



実際のマイコンでは、端子には出力機能だけではなく、入力機能やプルアップ抵抗も備わっていることがあります。また、マイコンによっては、CMOS出力とN-chオープン・ドレイン出力を切り替えられるような出力回路を備えているものがあります。これらの回路例を次に示します。

上に示したCMOS出力とN-chオープン・ドレイン出力切り替え可能な入出力回路では、「Open Drain」信号がハイになると、P-chのFETをドライブしているNANDの出力はハイになり、P-chのFETは、Data入力によらずオフとなりますので、出力はN-chオープンドレイン出力と等価になります。

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