전류 소싱, 전류 싱크

저는 전자 공학을 공부하는 학생이며 현재 소싱 및 전류 싱크의 개념을 이해하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 우리는 7404와 LED를 사용하여 실험실에서 그것을 다뤘습니다. 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 직관적으로 이해하는 데 어려움이 있습니다.

누구든지 설명에 금이 갈 수 있다면 크게 감사하겠습니다.

확실히하기 위해 현재 흐름과 입력에서 출력으로 또는 그 반대로 프로세스가 무엇인지 이해합니다. 왜 하나가 다른 것보다 선호되는지, 그리고 떠 다니는 Hi 입력을 갖는 것과 관련이 있거나 왜 떠 다니는 Hi를 갖고 싶지 않은지 알 수 없습니다.

의견을 크게 부탁드립니다.

감사!

짧은 버전 : 전류 소스는 사물을 Vcc에 연결하고 전류 싱크는이를 접지에 연결합니다.

더 긴 버전 : 다음은 마이크로 컨트롤러 및 TTL 로직에 사용되는 전류 소스 / 싱크에 대한 실제 설명입니다. 보다 이론적 인 설명 은 현재 소스 의 Wikipedia 페이지를 참조하십시오 .

일부 장치는 접지 연결을 매우 잘합니다. (또는 시스템에서 최저 전압이 무엇이든간에 (예 : 0V)) 다른 장치는 Vcc와의 연결을 매우 잘 수행합니다. (또는 시스템에서 가장 높은 전압, 예를 들어 + 5V)

접지에 잘 연결되는 장치를 전류 싱크라고합니다. Vcc에 연결하는 것을 전류 소스라고합니다. 최근까지 (최근 10 년 정도), 집적 회로가 두 가지 모두에 능숙한 것은 드문 일이었습니다. 대부분은 전류 싱크에 능숙했지만 전류원에는 끔찍했습니다. 따라서 많은 회로가 설계되어 회로가 그 일을 수행하도록 모든 칩을 접지에 연결해야했습니다. 많은 칩이 여전히 비대칭 전류 구동 능력을 가지고 있으며 Vcc로 전환하는 것보다 접지로 전환하는 것이 더 좋습니다.

나에게 PNP와 NPN 트랜지스터의 표준 "스위치"구성이 있기 때문에 전류원과 전류의 좋은 예입니다. PNP는 좋은 전류원입니다. 거의 항상 이미 터를 Vcc에 연결하고 켜거나 끕니다. NPN은 양호한 전류 싱크입니다. 이미 터는 거의 항상 접지에 연결되어 있으며 접지 연결을 켜거나 끕니다.

다른 것을 선택하는 이유는 종종 사용 가능한 부품의 기능에 따라 다릅니다. 예를 들어 RGB LED는 종종 세 개의 LED 요소 모두에 양극 (양극)이 연결된 "공통 양극"유형이므로 리드를 접지에 연결해야하는 요소를 켭니다. 이를 위해 마이크로 컨트롤러에서 3 개의 핀을 사용하거나 3 개의 NPN 트랜지스터를 사용하면 전류 싱크로 작동합니다.

트랜지스터는 워터 밸브와 같습니다. 그들은 물의 흐름을 막거나 물의 흐름이 그들을 통과하게 할 수 있습니다.

전류 소스와 전류 싱크 모두 전류를 차단하거나 외부 장치의 전류를 허용하기 위해 출력에 이러한 밸브를 가지고 있습니다. 차이점은 간단합니다.

• 전류 싱크에는 저압에 내부적으로 연결되는 밸브가 있습니다
• 전류원에는 내부적으로 고압에 연결되는 밸브가 있습니다

전류 싱크를 저압으로 연결된 구성 요소에 연결하면 아무 일도 일어나지 않습니다. 양쪽의 압력이 같으므로 밸브가 열려 있는지 닫혀 있더라도 전류가 흐르지 않습니다.

$\Omega$

$\Omega$
$V_{CC}$

todbot의 답변에 추가. 전류 싱킹에서 더 나은 것으로 생각하는 이유는 임의적이 아니기 때문에 트랜지스터는 이전 프로세스에서 물리적으로 한 단계 더 빠릅니다. 나는 또한 전자의 이동성이 더 높다고 생각하지만 그것은 아마도 너무 많은 장치 물리학 일 것입니다. -최대

출력이 전류를 소싱하거나 싱킹하는 경우 장치가 해당 출력의 전압을 공급 레일 중 하나로 구동하려고 시도하고 있음을 의미합니다. 소싱시 양극 공급, 싱크시 접지 / 복귀 즉, 출력은 공급 라인 중 하나에 비해 낮은 임피던스에 있습니다.

플로팅 라인은 공급 / 접지 시스템에 높은 임피던스를 갖는 라인입니다 . 플로팅 입력은 작은 안테나처럼 작동 할 수 있으며 회로에서 임의 노이즈를 포착 할 수 있습니다. 이것이 미사용 입력을 + V 또는 접지로 끌어 당기는 이유입니다. 어쨌든 대부분의 입력은 높은 임피던스입니다.

표준 CMOS 출력을 다음 장치 입력에 연결하는 경우 CMOS 출력 단계에서 다음 장치의 입력이 하나 또는 다른 논리 레벨로 강하게 구동되므로 걱정할 필요가 없습니다. 출력단에는 두 개의 트랜지스터가 있는데, 하나는 + V 레일로 출력을 구동하고 다른 하나는 접지로 끌어 당길 수 있습니다.

그러나 '오픈 콜렉터'(OC) 또는 '오픈 드레인'(OD) 출력 스테이지가있을 때 발생할 수있는 문제점입니다. 이 장치는 기본적으로 출력을 접지로 끌어 당기는 기능 만 있습니다. 출력이 로직 로우, 0 볼트에있을 때 출력이 전류를 싱킹하면 다음 장치의 입력이 접지에 유지됩니다. 그러나 출력이 로직 '1'이어야하는 경우 출력 트랜지스터가 꺼지고 플로팅 입력이 남습니다. 따라서 이러한 종류의 연결을 사용하면 일반적으로 풀업 저항이 표시되어 EMI의 수위에 따라 입력의 전압이 흔들리지 않도록합니다. 저항 값은 일반적으로 OC / OD 출력의 전류 싱크 기능을 압도하지 않기 위해 얻을 수있는 것 중 가장 작은쪽에 있습니다.

다른 일반적인 상황은 'tri-state'출력입니다. 이들은 2 개의 트랜지스터 출력단을 갖는 장치이므로 풀업 저항을 사용하지 않고 '0'또는 '1'로직 레벨을 구동 할 수 있지만 내부적으로 장치 내부에 BOTH 출력 트랜지스터를 끌 수있는 컨트롤이있어 결과적으로 'hi-Z'출력 조건 단일 삼중 상태 출력을 단일 입력에 연결하고 조건이 출력을 삼중 상태 모드로 전환 할 수있는 경우 부동 입력이 다시 발생합니다. 이러한 상황에서도 OC 장치와 동일한 이유로 풀업 저항을 볼 수 있습니다. 그러나 3 상태 출력은 여러 디바이스 중 하나가 로직 레벨을 주장하고 다른 모든 디바이스가 hi-Z 상태에있는 '버스'상황에서 가장 자주 나타납니다. 회로도를 검토하면