オープンドレインとは
おーぷんどれいん
出力トランジスタのドレインだけを端子に出し、Lレベルだけを能動的に出力する方式。Hレベルは外付けのプルアップ抵抗でつくるため、複数の出力を1本の線につないだり、電源電圧の異なる回路とつないだりできる。I2Cのバスなどで使われる。
「オープンドレイン」は、4分野の6問の練習問題に出てきます(組込み・ファームウェア, 論理回路, データシートの読み方など)。
この用語の分野: データシートの読み方
オープンドレインの練習問題に挑戦
オープンドレイン出力の回路を複数、プルアップ抵抗のある1本の信号線につないだときの動作として正しいものはどれか。
- A出力どうしが衝突して必ず壊れる
- Bどれか1つでも0を出すと線が0になり、ワイヤードANDとして働く
- Cどれか1つでも1を出すと線が1になる
オープンドレイン出力のプルアップ抵抗の値を小さくしたときの変化として正しいものはどれか。
- A立ち上がりは遅くなるが、Lを出力しているときに流れる電流が減り、消費電力が下がる
- B立ち上がりは速くなるが、Lを出力しているときに流れる電流が増え、VOLも上がりやすくなる
- CHレベルの電圧が、プルアップ先の電源電圧よりも高くなり、受信側の入力の定格を超えやすくなる
解説の中の「オープンドレイン」
オープンドレイン出力は、トランジスタで線をグラウンドに引き下げるか切り離すかの2状態で、1はプルアップ抵抗が作ります。
オープンドレイン出力の回路を複数、プルアップ抵抗のある1本の信号線につないだときの動作として正しいものはどれか。オープンドレイン出力のHレベルは、出力トランジスタがオフのときにプルアップ抵抗が信号線を引き上げてつくります。
オープンドレイン出力のプルアップ抵抗の値を小さくしたときの変化として正しいものはどれか。オペアンプと違い、負帰還をかけずに飽和状態から素早く復帰するよう設計され、オープンドレイン出力などでロジックに直接つなげます。
コンパレータ(比較器)の働きとして正しいものはどれか。多くのマイコンでは、そのほかにプルアップの有無や出力の形式(プッシュプルかオープンドレインか)、別の周辺回路の端子として使うかどうかも設定します。
マイコンのGPIO(汎用入出力)の端子を使うときに、最初に設定する必要があることとして正しいものはどれか。線はオープンドレインで、プルアップ抵抗で1に引き上げ、どの機器も0に引き下げられるようにしています。
I2C通信の特徴として正しいものはどれか。
「オープンドレイン」が出てくる問題(6問)
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