Özel Çıkış Geçitleri

Özel Çıkış Geçitleri
Bazen, eviricili ve eviricisiz çıkışları sağlayan mantık geçidine sahip olmak arzu edilir. Örneğin, tekgirişli bir geçit her bir fonksiyon için ayrı çıkış terminali ile tampon ve eviricinin her ikisidir. Yada,
tek devrede AND ve NAND fonksiyonlarının her ikisini de sağlayan iki-girişli bir geçit. Böyle geçitler
vardır ve onlar tümler çıkış geçitlerine işaret eder.
Böyle bir geçit için genel semboloji, çubuklu temel geçit şekli ve ondan dışa doğru çıkan iki çıkış
çizgilidir. Tümler geçit sembollerinin bir dizisi aşağıdaki örneklemede gösterilmiştir:
Tümler geçitler, standart geçitler ve ek eviriciler kullanarak evirilmiş ve evirilmemiş çıkışların her
ikisini de sağlamak amacıyla gerekli ek entegre devre yongaları bağlamak için yeterli fiziksel yere
sahip olmayan "sıkıştırılmış" devrelerde özellikle kullanışlıdır. Aynı zamanda geçitten tümler çıkışın
gerekli olduğu uygulamalarda da kullanışlıdır, fakat eviricinin eklenmesi evirilmemiş çıkışa göreli
olarak eviricili çıkışta istenmeyen zaman gecikmesi meydana getirecektir. Tümleştirilmiş geçitlerin
dahili devresi, eviricili ve eviricisiz çıkışların tamamen aynı zamanda durumu değiştirmesi gibidir:
Özel geçit çıkışının diğer türü tristate olarak adlandırılır çünkü o üç farklı çıkış modunu sağlama
yeteneğine sahiptir: akım sinking ("düşük" mantık seviyesi), akım kaynağı ("yüksek") ve değişken
("yüksek-Z," yada yüksek-empedans). Tristate çıkışlar genellikle tampon geçitlerinin isteğe bağlı
özellikleri gibi bulunmuştur. Böyle geçitler kontrol "yüksek-Z" moduna ekstra giriş terminali
gerektirir ve bu giriş genellikle aktif olarak adlandırılır.
"Yüksek" (1) de tutulmuş aktif giriş ile tampon, totem kutup çıkış katı ile sıradan tampon gibi
davranır: sourcing ve sinking akımın her ikisine de yeteneklidir. Bununla birlikte çıkış terminali eğer
aktif giriş topraklanmış ("düşük") ise veri sinyalinin mantık seviyesine bakılmaksızın kayar
("yüksek-Z" moduna gider). Diğer bir ifade ile aktif giriş terminalini "düşük" (0) yapmak, daha fazla
herhangi bir etkiye sahip olamasın diye her türlü çıkışı bağlandığından etkin olarak bağlantısını
keser.
Tristate tamponları geçit simgeleri içerisinde üçgen karakterler tarafından şematik diyagramlarla şu
şekilde belirtilmiştir:
Tristate tamponları dahi evirilmiş aktif girişler ile yapılmıştır. Bu tür bir geçit, aktif giriş "düşük" (0)
olduğunda normal davranır ve aktif giriş "yüksek" (1) olduğunda yüksek-Z çıkış moduna girer:
Geçidin özel bir türü, elektrik sinyallerinin analog yada dijital anahtarlanması için açık/kapalı
anahtarlar gibi davranan geçit-kontrollü MOSFET transistörleri kullanan iki yönlü anahtar olarak
bilinir. Böyle bir anahtarın "açık" direnci birkaç yüz ohm genişliğindedir, "kapalı" direnç birkaç yüz
mega-ohm genişliğindedir.
İki yönlü anahtarlar, kutunun uzun taraflarından birinde kontrol terminali ile, dörtgen kutuların
içerisinde SPST (Tek-Kutuplu, Tek-Atışlı) anahtarlar gibi şematik görünür:
İki yönlü bir anahtar, elektromekaniksel bir rölenin katı-hal (yarıiletken) versiyonu gibi çok iyi
planlanmış olabilir: Herhangi bir çeşit elektrik sinyalini sanal olarak iletmek için kullanılabilen
sinyal-hareketli bir anahtar kontağı. Elbette katı-hal olmalı, iki yönlü anahtar elektromekaniksel
rölelerin kontak "sıçraması", ark, yavaş hız yada mekaniksel titreşim alınganlığı gibi istenmeyen
karakterlerinden hiçbirine sahip değildir. Akım-taşıma yeteneklerinde oldukça sınırlı olmalarına
rağmen tersinedir. Ek olarak, "kontak" aracılığı ile sinyal iletilmiş iki yönlü anahtar devresini
güçlendiren güç kaynağı, "ray" gerilimlerini aşmamalıdır.
Dört iki yönlü anahtar popüler model "4066" entegre devresi içerisine yerleştirilmiştir:
•
ÖZET:
•
Tümler geçitler evirilmiş ve evirilmemiş çıkış sinyallerinin her ikisini de sağlar, böyle bir
durumda biri diğerine göre geciktirilmez.
•
Tristate geçitleri üç farklı çıkış durumu sağlar: yüksek, düşük ve değişken (Yüksek-Z). Böyle
geçitler aktif olarak adlandırılan ayrı giriş terminali tarafından yüksek-empedanslı çıkış
moduna kumanda edilir.
•
İki yönlü anahtarlar mantık seviye gerilim sinyalleri tarafından kontrol edilen çeşitli elektrik
sinyal türleri (analog ve sayısal) için açık/kapalı anahtarlama sağlayan MOSFET devreleridir.
Gerçekte onlar çok düşük akım-taşıma yeteneği ile katı-hal röleleridir.