Высокоимпедансное состояние: Высокоимпедансное состояние | это… Что такое Высокоимпедансное состояние?

Высокоимпедансное состояние

Вызов:


Википедия

Октябрь 04, 2021

Высокоимпедансное состояние, высокоомное состояние, Z-состояние или состояние «Выключено» — состояние выхода цифровой микросхемы при котором он «отключается» от сигнальной шины к которой подключены несколько передатчиков сигналов. Таким образом, сопротивление между её внутренней схемой, формирующей выходной сигнал, и внешней схемой очень большое. Вывод микросхемы, переведённый в состояние «Выключено», ведёт себя как не подключённый к ней. Внешние устройства (микросхемы), подключенные к этому выводу, могут изменять напряжение на нём по своему усмотрению (в некоторых рамках), не влияя на работу микросхемы. И наоборот — схема не мешает внешним устройствам менять напряжение на выводе микросхемы.

Физически реализуется закрытым транзистором, работающим в ключевом режиме.

Содержание

  • 1Потребность
  • 2Применение
  • 3См. также
  • 4Ссылки

В цифровой электронике существуют понятия «логическая единица» (вывод присоединён к источнику питания и может выдавать в нагрузку большой ток) и «логический ноль» (вывод присоединён к общему выводу схемы, и также выдерживает высокие токи). Но такие выходы нельзя объединять: если на одном будет 1, а на другом 0, возникает короткое замыкание, чреватое выгоранием выходных транзисторов.

Схема инвертора с тремя состояниями

Поэтому, чтобы можно было организовывать соединение типа «шина», было введено третье «высокоимпедансное состояние», когда дополнительный ключ просто отключает выход и он «повисает в воздухе» — соединяется с остальной схемой через высокое сопротивление (импеданс) закрытого транзистора. Такой выход не влияет на подключённую к нему внешнюю цепь схемы, следовательно к одной цепи схемы можно подключать несколько выходов микросхем, нужно только следить, чтобы в каждый момент времени только один был активным, а остальные в высокоимпедансном состоянии. Такое соединение называют «шиной».

Близкими свойствами обладает выход «открытый коллектор», но он имеет ряд недостатков, например требует применения подтягивающего резистора, который уменьшает крутизну фронта импульса.

Cостояние «Выключено» применяется, когда устройству приходится временно отключаться от шины — например, в программаторах, мультиплексорах, многоточечных интерфейсах передачи данных наподобие JTAG, I²C или USB, и т. д.

Например, в интерфейсе SPI сигнал CS (SS) задаёт выбор периферийного устройства (микросхемы), его выход MISO будет находиться в состоянии «Выключено» до тех пор, пока на выводе CS (SS) будет присутствовать низкий уровень.

  • Чарлиплексинг

Это заготовка статьи об электронике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 15 июня 2016 года.

Высокоимпедансное, состояние, Язык, Следить, Править, перенаправлено, состояние, Текущая, версия, страницы, пока, не, проверялась, опытными, участниками, может, значительно, отличаться, от, версии, проверенной, июня, 2016, проверки, требуют, правок, высокоомно. Vysokoimpedansnoe sostoyanie Yazyk Sledit Pravit perenapravleno s Z sostoyanie Tekushaya versiya stranicy poka ne proveryalas opytnymi uchastnikami i mozhet znachitelno otlichatsya ot versii proverennoj 15 iyunya 2016 proverki trebuyut 7 pravok Vysokoimpedansnoe sostoyanie vysokoomnoe sostoyanie Z sostoyanie ili sostoyanie Vyklyucheno sostoyanie vyhoda cifrovoj mikroshemy pri kotorom on otklyuchaetsya ot signalnoj shiny k kotoroj podklyucheny neskolko peredatchikov signalov Takim obrazom soprotivlenie mezhdu eyo vnutrennej shemoj formiruyushej vyhodnoj signal i vneshnej shemoj ochen bolshoe Vyvod mikroshemy perevedyonnyj v sostoyanie Vyklyucheno vedyot sebya kak ne podklyuchyonnyj k nej Vneshnie ustrojstva mikroshemy podklyuchennye k etomu vyvodu mogut izmenyat napryazhenie na nyom po svoemu usmotreniyu v nekotoryh ramkah ne vliyaya na rabotu mikroshemy I naoborot shema ne meshaet vneshnim ustrojstvam menyat napryazhenie na vyvode mikroshemy Fizicheski realizuetsya zakrytym tranzistorom rabotayushim v klyuchevom rezhime Soderzhanie 1 Potrebnost 2 Primenenie 3 Sm takzhe 4 SsylkiPotrebnost PravitV cifrovoj elektronike sushestvuyut ponyatiya logicheskaya edinica vyvod prisoedinyon k istochniku pitaniya i mozhet vydavat v nagruzku bolshoj tok i logicheskij nol vyvod prisoedinyon k obshemu vyvodu shemy i takzhe vyderzhivaet vysokie toki No takie vyhody nelzya obedinyat esli na odnom budet 1 a na drugom 0 voznikaet korotkoe zamykanie chrevatoe vygoraniem vyhodnyh tranzistorov Shema invertora s tremya sostoyaniyami Poetomu chtoby mozhno bylo organizovyvat soedinenie tipa shina bylo vvedeno trete vysokoimpedansnoe sostoyanie kogda dopolnitelnyj klyuch prosto otklyuchaet vyhod i on povisaet v vozduhe soedinyaetsya s ostalnoj shemoj cherez vysokoe soprotivlenie impedans zakrytogo tranzistora Takoj vyhod ne vliyaet na podklyuchyonnuyu k nemu vneshnyuyu cep shemy sledovatelno k odnoj cepi shemy mozhno podklyuchat neskolko vyhodov mikroshem nuzhno tolko sledit chtoby v kazhdyj moment vremeni tolko odin byl aktivnym a ostalnye v vysokoimpedansnom sostoyanii Takoe soedinenie nazyvayut shinoj Blizkimi svojstvami obladaet vyhod otkrytyj kollektor no on imeet ryad nedostatkov naprimer trebuet primeneniya podtyagivayushego rezistora kotoryj umenshaet krutiznu fronta impulsa Primenenie PravitCostoyanie Vyklyucheno primenyaetsya kogda ustrojstvu prihoditsya vremenno otklyuchatsya ot shiny naprimer v programmatorah multipleksorah mnogotochechnyh interfejsah peredachi dannyh napodobie JTAG I C ili USB i t d Naprimer v interfejse SPI signal CS SS zadayot vybor periferijnogo ustrojstva mikroshemy ego vyhod MISO budet nahoditsya v sostoyanii Vyklyucheno do teh por poka na vyvode CS SS budet prisutstvovat nizkij uroven Sm takzhe PravitCharlipleksingSsylki Pravithttps www maximintegrated com en glossary definitions mvp term Hi Z gpk 1175 https en us knowledgebase renesas com English Content MCUMPU Basic Information What is High Impedance 3F http dangerousprototypes com docs Pull up resistors high impedance pins and open collector buses http www bvg group ru rus recovery articles shematic tri state pdf http www computer museum ru technlgy proclect mp busform htm http kit e ru assets files pdf 2002 09 122 pdfEto zagotovka stati ob elektronike Vy mozhete pomoch proektu dopolniv eyo V etoj state ne hvataet ssylok na istochniki informacii Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt postavlena pod somnenie i udalena Vy mozhete otredaktirovat etu statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki Eta otmetka ustanovlena 15 iyunya 2016 goda Istochnik https ru wikipedia org w index php title Vysokoimpedansnoe sostoyanie amp oldid 116015970, Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите,

истории

, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, секс, порно, скачать, скачать, sex, seks, porn, porno, скачать, бесплатно, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры

Роль электронно-измерительных приборов | Статьи

Эффективность поиска неисправности и ремонта ЭВС значительно повышается при наличии удобных и простых в эксплуатации контрольно-измерительных приборов.

Мультиметр применяется для измерения напряжения и тока, реже для измерения сопротивления. Мультиметром в режиме вольтметра и амперметра проверяют схемы с поданным питанием. Измеряемые электрические значения поступают от блока питания самого устройства. В режиме омметра применяется для проверки схем, на которые питание не подано и сам подаёт ток в схему от своих внутренних батарей. При этом может случиться, что при подаче напряжения кремниевые и германиевые переходы транзисторов включатся (начинают работать при подаче напряжения около 1 вольта). В результате при измерении сопротивления получатся неправильные показания. Более того, поданное напряжение может вызвать пробой изоляторов транзисторов, что приведёт к выходу микросхемы их строя. При этом на плате проявляются новые неисправности, что значительно замедляет ремонт.

При проверке цифровой микросхемы тест точками служат контакты микросхемы. Предполагается, что при нормальной работе на каждом контакте действует конкретный логический сигнал и необходимо проверять наличие такого сигнала.

Отсутствие сигнала или неправильный сигнал — возможный источник неисправности.

Показания ТТЛ микросхем:

Логическая единица или Н-уровень – это любое напряжение в диапазоне +2.5 — +5 вольт.

Логический ноль или L-уровень – это любое напряжение в диапазоне 0 — +0.8

Высокоимпедансное состояние — +0,8 — +2.5.

Что применительно к прохождению логических сигналов она отключена, но остаётся соединённой со схемой. Высокоимпедансное состояние затрудняет поиск неисправности. Микросхема переходит в такое состояние, в соответствии с логикой работы или из-за выхода из строя. При обнаружении такого напряжения точку следует проверить логическим пробником. Если он показывает наличие H или L уровня, то показания вольтметра неверны. Так как вольтметр позволяет различать статические и правильные логические сигналы.

Логическая клипса.

Одевается на микросхему и удлиняет её контакты в удобную для измерений позицию.

Выполняется в виде контактного зажима, который закрепляется на корпусе микросхемы двухрядовыми штыревыми выводами. На верхней панели прибора расположены светодиодные индикаторы, отражающие логическое состояние выводов микросхем.

Логический пробник.

Предназначен специально для тестирования логических состояний и импульсов в цифровых схемах. Не требует никакой интерпретации напряжения. При правильном подключении к схеме светодиоды логического пробника покажут наличие H-уровня, L-уровня или импульсов. Имеется переключатель для работы с МОП и ТТЛ микросхемами. Второй переключатель позволяет обнаружить импульсы разных типов. Установка в положение pulse показывает наличие потока импульсов, а в положении mem – определяет одиночный импульс и сохраняет его.

Для считывании логическим пробником его необходимо подключить к схеме 2мя проводниками, так как он должен учитывать тип измеряемого напряжения. При подключении к устройству логический пробник становится схемой устройства и получает питание от его блока питания.

spi — Что означает высокое сопротивление в цифровых системах?

спросил

Изменено 1 год, 4 месяца назад

Просмотрено 858 раз

\$\начало группы\$

В настоящее время я возился с микросхемой ОЗУ Microchip 23LC1024 SPI и пытаюсь прочитать техническое описание, чтобы понять, как с ней работать. Я не электронщик или что-то в этом роде, я программист, поэтому не совсем понимаю все, что написано или набросано в даташите.

Я вижу на рисунках надпись «High-Impedance» над линией SO. Что это значит?

  • spi
  • техническое описание
  • память
  • микрочип
  • оперативная память

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

«Высокий импеданс» в этом контексте означает, что линия SO (вывод данных микросхемы) не управляется микросхемой. Это представлено на диаграмме в виде линии на среднем уровне. На самом деле контакт SO плавает; фактическое состояние сигнала не определено и не может рассматриваться как допустимый логический уровень.

Хороший дизайн системы обычно решает эту проблему, добавляя подтягивающий или подтягивающий элемент к линии SO, чтобы она не колебалась, когда не управляется. Если это подтягивание, хост SPI увидит входящее время SO «высокого импеданса» как все 1 на своем выводе MISO / DIN.

В показанном примере команды чтения при подтягивании к SO (хост MISO/DIN) вы увидите необработанную последовательность FF FF FF FF, за которой следуют байты данных. Хост-контроллер SPI может быть запрограммирован игнорировать эти байты (например, с настройкой «задержка чтения»), или они могут быть отброшены программным обеспечением.

Зачем они это делают? Это позволяет нескольким устройствам SPI совместно использовать одни и те же выводы MOSI и MISO хоста, каждое из которых выбирается своим собственным выводом CSn от хоста. В многочиповой системе SPI только устройство, активируемое его выводом CSn, будет управлять главной линией MISO, остальные невыбранные устройства останутся с высоким импедансом.

Краткая номенклатура SPI:

  • MISO/DIN = главный вход, подчиненный выход. Подключается к устройству SO
  • MOSI/DOUT = ведущий выход, подчиненный вход. Подключается к устройству SI

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Это означает низкий ток (незначительный) или высокое сопротивление (в идеале бесконечное). Если вход имеет высокий импеданс, он будет плавать независимо от источника. Если выход имеет высокий импеданс, он может плавать до любого значения, поскольку оно будет определяться нагрузкой и любым током утечки, который пропускают транзисторы нагрузки. (если есть какие-либо подтягивающие или подтягивающие резисторы, он будет плавать до этих значений).

В этом случае мы называем это «высоким импедансом», и это может быть любое значение, и в большинстве случаев это не имеет значения.

Особенно полезной функцией выходов с высоким импедансом является то, что мы можем связать несколько выходов вместе (гарантируя, что только один активен одновременно), потому что только один будет тянуть линию вверх или вниз (если два или более выхода активны, это может вызвать «конфликт на шине», так как один выход может быть высоким, а другой — низким, что может привести к повреждению выходов или к источнику большого тока и неопределенным цифровым значениям.

На любой цифровой шине должен быть активен только один выход)

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Высокое сопротивление означает высокое сопротивление. Это означает, что он не будет легко подавать или потреблять ток. Вы часто можете обращаться с узлом с высоким импедансом, как если бы он был отключен.

В данном конкретном случае это означает, что штифт ничего не управляет на линии, и на него могут повлиять другие источники.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Это означает именно то, что означает: штырь имеет высокую импедансность и не является источником или источником значительного тока. Если вы приложите ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ уровень внешнего логического напряжения, вся линия останется в этом состоянии, так как эта микросхема не повлияет на нее, имея высокое внутреннее сопротивление.

Так как это вывод SPI Slave Out, он остается в этом состоянии, когда ведомое устройство не передает никаких данных. Вам не нужно читать его состояние в течение этого времени от мастера, поэтому он просто оставляет его в этом состоянии и не переводит его на какой-либо логический уровень. Обычно вам не нужно что-то делать с этим, поскольку вам фактически не нужно читать это состояние строки в течение этого периода.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Чем состояние с высоким импедансом физически отличается от состояния с низким логическим уровнем?

спросил

Изменено 2 года, 4 месяца назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Я прочитал этот вопрос и ответы, которые следуют за обменом электрическим стеком, но я все еще сталкиваюсь с трудностью в понимании практической разницы между состоянием с высоким Z и состоянием 0. Он обычно используется в языках описания оборудования. Я знаю, что состояние high-Z — это когда соединение удалено. Но я хочу понять физическую разницу.

Мой вопрос лучше всего понят с помощью этого мысленного эксперимента :

Учтите, что мне виден и доступен только выходной терминал буфера с тремя состояниями, а демон (подобный тому, что был в мысленном эксперименте Максвелла) применение 0 или 1 к 2 входам буфера с тремя состояниями.

Я должен определить, когда терминал находится в трех состояниях. У меня есть только светодиод и логический элемент НЕ, и оба принадлежат к тому же логическому семейству, что и буфер с тремя состояниями. Я могу заземлить свою цепь.

Сначала я подключаю светодиод к выходной клемме буфера. Я знаю, что светодиод останется выключенным, когда выход буфера равен 0 и , когда выход буфера имеет три состояния.

Поэтому вместо этого я поставлю логический элемент НЕ между выходом буфера с тремя состояниями и светодиодом. Так будет ли светодиод выключен только , когда на выходе буфера с тремя состояниями будет логическая 1?

Если да, то можно ли определить, находится ли клемма в трех состояниях или в 0, без измерения сопротивления клеммы?

  • цифровая логика
  • трехпозиционная
  • высокоимпедансная

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Вот возможная реализация вывода с тремя состояниями.

Если включен только верхний полевой транзистор, то на выходе будет логический уровень 1.

Если только нижний полевой транзистор включен, то на выходе будет логический уровень 0.

Если оба полевых транзистора выключены, то выход будет высокоимпедансным , что означает, что этот конкретный выходной контакт ничего не делает с фактическим напряжением на проводе. Если он не приводится в допустимый логический уровень каким-либо другим компонентом, например, подтягивающим резистором или другим выходом без тристата, подключенным параллельно, то он не имеет определенного логического уровня. Обычно он обозначается как логический уровень «X», что означает «неопределенный». Фактическое напряжение будет «любым» в зависимости от паразитных параметров схемы, таких как утечка или остаточный заряд в емкости микросхемы, и если это подается на вход другой микросхемы, это может быть интерпретировано как любой случайный уровень или вызвать чрезмерное потребление тока, если напряжение близко к средний источник питания и оба входных полевых транзистора проводят.

Если да, то можно ли определить, находится ли клемма в трех состояниях или в 0, без измерения сопротивления клеммы?

Вы можете использовать светодиоды, как указано в вопросе, вот примеры:

Слева, если ворота выводят 1 или 0, загорится только один светодиод. Если это High-Z, то оба светодиода загорятся, если напряжения питания достаточно для двух последовательных светодиодов, или ни один светодиод не загорится, если напряжение питания слишком низкое.

Справа, если вентиль выдает 0, светодиод не будет гореть, если выдает 1, он будет сильно светиться, а если он High-Z, то светодиод подключен к источнику питания через высокоомный резистор, поэтому он будет светиться слабо .

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Вашему мысленному эксперименту нужно больше определить, где подключен светодиод, что такое вентиль «не» и что означает «измерение».

Если светодиод подключается к GND, он будет выключен для три состояния и выключен для управляемого «0».
Если светодиод перейдет в состояние VCC, он будет выключен при трехсостоянии и загорится при ведомом «0».

Если вентиль НЕ подает какой-либо ток на свой входной контакт (как это делает вентиль НЕ TTL или вентиль НЕ ECL, в то время как вентиль НЕ КМОП в значительной степени разомкнут), то при управлении контактом с тремя состояниями выход будет перейти к твердому и надежному выходному уровню, в зависимости от направления входного тока смещения. С вентилем CMOS вход с тремя состояниями будет означать, что выход вентиля НЕ будет непредсказуемым, но он будет иметь тенденцию сохранять последнее состояние из-за входной емкости, поддерживающей входное напряжение, при отсутствии каких-либо путей разряда на GND или ВКК.

Что такое измерение входного сопротивления? ИС часто используют «слабое подтягивание» или «слабое подтягивание вниз» или даже «слабое подтягивание к середине», чтобы определить, соединен ли вывод с чем-либо. Если это напряжение, к которому его «слабо притягивают», то решение состоит в том, что штырь не приводится в действие или управляется трехуровневым состоянием с высоким импедансом.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

High-Z — недопустимый логический уровень. Это означает отсутствие связи с цепью. Это все равно, что чипа не было вовсе.

Если вы измерите напряжение, вы можете получить где-то между 0 и 1 в зависимости от паразитной емкости, токов утечки и так далее. Некоторые типы логических элементов пропускают небольшое количество тока через свои входы , что делает линию 1. Некоторые типы потребляют небольшое количество тока на своих входах, что делает линию 0. Некоторые типы не потребляют ток, и напряжение будет изменится, если вы поднесете к нему руку. (я не шучу, такое действительно бывает)

Возможно обнаружение обрыва сигнала. Мультиметры могут измерять сопротивление, и вы тоже. Вы можете подключить линию к высокому уровню через резистор и посмотреть, станет ли он высоким, а затем к низкому через резистор и посмотреть, станет ли он низким. Или вы можете подключить его к другому напряжению (например, на полпути между высоким и низким) через резистор и посмотреть, идет ли он к этому напряжению. Однако вы не хотите подавать среднее напряжение на входы логических элементов; они не справятся с этим правильно. Потребуется больше схем, чем просто использование двух отдельных двоичных сигналов для передачи 3 состояний.

Основная причина, по которой используется Hi-Z, заключается в том, что вы хотите подключить другой выход к одному и тому же проводу. Как в микроконтроллере — если вы устанавливаете контакт в режим ввода, выходная часть схемы контактов переходит в Hi-Z. В противном случае вы могли бы только вводить то, что он выводил, и вы не могли бы подключить его к другому выходу. Это также можно использовать в некоторых схемах для экономии энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *