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Was ist Open-Drain-Ausgang?

Ausgang, bei dem nur der Drain des Ausgangstransistors herausgeführt ist und nur der Low-Pegel aktiv getrieben wird. Der High-Pegel entsteht über einen externen Pull-up-Widerstand, sodass mehrere Ausgänge eine Leitung teilen oder mit Schaltungen anderer Versorgungsspannung verbunden werden können. Wird z. B. beim I2C-Bus verwendet.

Japanische Bezeichnung: オープンドレイン

„Open-Drain-Ausgang“ kommt in 3 Übungsfragen aus 3 Themen vor, z. B. Datenblätter lesen, Logikschaltungen, Analog- und Elektronikschaltungen.

Fachgebiet: Datenblätter lesen

Jetzt üben: Fragen zu Open-Drain-Ausgang

Was ändert sich, wenn der Pull-up-Widerstand an einem Open-Drain-Ausgang verkleinert wird?

  1. ADie Anstiegsflanke wird langsamer, aber der Strom bei L-Ausgabe sinkt und damit die Leistungsaufnahme
  2. BDie Anstiegsflanke wird schneller, aber der Strom bei L-Ausgabe steigt, und VOL nimmt leichter zu
  3. CDer H-Pegel steigt über die Spannung der Pull-up-Versorgung, sodass der Grenzwert des Empfängereingangs leichter überschritten wird
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. Die Anstiegsflanke wird schneller, aber der Strom bei L-Ausgabe steigt, und VOL nimmt leichter zu

Der H-Pegel eines Open-Drain-Ausgangs entsteht, indem der Pull-up-Widerstand die Leitung hochzieht, während der Ausgangstransistor sperrt. Die Anstiegsgeschwindigkeit wird durch die Zeitkonstante aus Widerstand und Leitungskapazität bestimmt, bei 10 kΩ und 100 pF beispielsweise 1 µs. Ein kleinerer Widerstand macht die Flanke schneller, doch bei L-Ausgabe fließt Strom von der Versorgung über den Widerstand – bei 3,3 V und 1 kΩ sind es 3,3 mA. Übersteigt dieser Strom die IOL-Bedingung im Datenblatt, liegt VOL nicht mehr im spezifizierten Bereich; man wählt daher einen Wert, der beide Anforderungen erfüllt.

„Open-Drain-Ausgang“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Open-Drain-Ausgang“ (3)

  1. Was ändert sich, wenn der Pull-up-Widerstand an einem Open-Drain-Ausgang verkleinert wird?
  2. Welches Verhalten ist richtig, wenn mehrere Open-Drain-Ausgänge an eine Signalleitung mit Pull-up-Widerstand angeschlossen werden?
  3. Welche Aussage zur Funktion eines Komparators ist korrekt?

Verwandte Begriffe

Pull-up-Widerstand Bitfehlerrate (BER) Slew Rate (Anstiegsgeschwindigkeit) Zeitkonstante Interrupt (Unterbrechung) Komparator Operationsverstärker (OPV) Gegenkopplung 5-V-tolerant Absolute Grenzwerte

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