디지털 디바이스의 출력 방식

디지털 디바이스의 출력

1. 토템폴 (Totem-pole)

입력이 Low 이면 출력도 Low가 되고, 입력이 High 이면 출력도 High가 된다





2. 오픈 컬렉터 (Open Collector) 혹은 오픈 드레인 (Open Drain)

입력이 Low 이면 출력도 Low가 되지만 입력이 High 이면 출력은 Float 상태가 된다. 컬렉터 라인이 직접 출력 단자에 연결된 이 경우는 일반적으로 외부에 풀-업 저항을 달아서 High 상태로 만든다





3. Tri-state

출력 형태가 High, Low, Float 세 가지 이다. Control 시그널을 High로 입력하면 토템폴처럼 동작하고, 이 시그널을 Low로 입력하면 출력이 Float가 된다. Control 시그널은 디바이스의 Chip select 신호처럼 동작한다.





4. 슈미트 트리거 (Schmitt trigger)

High와 Low의 경계가 되는 임계 값 (threshold)이 현재 값을 기준으로 변하게 되는 것을 히스테리시스 전압 특성이라고 한다. 특히, 아날로그 신호와 같이 연속적으로 변하는 값을 받기 위해 고안되었다.

팬 아웃 (Fan-out)과 출력신호의 연결

하나의 출력에 여러 개의 로드 (load)가 걸리는 경우, 팬 아웃을 초과하지 않으면 문제가 없다. 그러나 여러 개의 출력을 하나로 묶는 경우에는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 토템폴 방식을 사용하는 출력의 일부가 High이고 나머지가 Low라면 회로적으로 단락이 발생하여 디바이스에 손상을 입힐 수 있다. 이 문제를 해결하는 것이 오픈 컬렉터 (혹은, 오픈 드레인) 방식이다.