Selasa, 12 Agustus 2008

Totem-pole, Open Collector, apaan tuh?

Kalo kita perhatikan datasheet MCS-51, disitu tertulis bahwa port bersifat Open Collector with weak pull-up resistor. Kadang ini bikin bingung apabila kita tidak tau maksudnya.Tapi kalo PPI 82C55, outputnya adalah Totem Pole. Apa sih bedanya?

Coba kita perhatikan skema dibawah ini:



Apabila output dari port tersebut HIGH, maka transistor sebelah atas (PNP) akan ON, mengalirkan arus dari Vcc ke beban, sedangkan apabila outputnya LOW, maka transistor sebelah bawah (NPN) akan ON dan menarik arus dari beban ke GROUND.
Mengalirnya arus dari Port ke beban disebut dengan SOURCE CURRENT, sedangkan mengalirnya arus dari Port ke Ground disebut SINK CURRENT. Pada susunan totem pole, SOURCE CURRENT dan SINK CURRENT relatif sama, hanya berbeda di tandanya saja. (Untuk beban yang sama tentunya).
Apabila anda bermaksud menyalakan LED dari port tersebut, LED bisa dipasang terhadap GROUND atau pun terhadap VCC, intensitas nyala LED akan sama hanya berbeda state nya saja. (Apabila LED dihubungkan dengan GROUND, maka LED NYALA=HIGH, LED MATI=LOW ; apabila LED dihubungkan dengan VCC, maka LED NYALA=LOW, LED MATI=HIGH).
Pada susunan Totem Pole, kedua transistor (NPN dan PNP) tidak mungkin ON pada saat yang bersamaan, karena apabila ON, arus besar akan mengalir dari VCC ke GROUND yang mengakibatkan panas dan rusak.

Susunan Open Collector

Pada open collector, keluaran dari PORT hanya memakai satu transistor NPN saja, dengan rangkaian sebagai berikut:



Apabila keluaran port HIGH, maka transistor NPN tersebut akan OFF, dan state HIGH dicapai karena port tersebut ‘ditarik’ ke Vcc, sebaliknya, apabila keluaran port LOW, maka transistor NPN akan ON kemudian menghubungkan port dengan Ground.

Oleh karena itu, untuk port yang Open Collector, hanya SINK CURRENT saja yang besar, SOURCE CURRENT nya sangat kecil karena ‘weak pull-up resistor’. Dengan demikian, apabila port dari MCS51 dihubungkan dengan LED, hubungannya harus terhadap Vcc, seperti gambar berikut:



Hanya saja statenya akan terbalik, LED menyala = LOW. Memang bisa saja LED dihubungkan terhadap ground, hanya intensitasnya sangat kecil (redup-redup saja, meskipun resistor LED diperkecil), karena SOURCE CURRENT pada susunan open collector sangat kecil.

Keuntungan dari open collector adalah beberapa port bisa digabungkan, dan berfungsi sebagai ‘WIRED AND’, artinya ‘gerbang AND yang hanya memakai kabel’. Kenapa demikian?

Bayangkan beberapa port open collector disambungkan,
“Keluaran port tersebut akan LOW, jika salah satu keluaran port LOW”
Eqivalensinya:
“output akan HIGH jika SEMUA port HIGH”
Persis logika gerbang AND ya?

3 komentar:

Fachry Mohamad mengatakan...

Kang, saya masih bingung dengan penjelasannya karena di sini analisanya mengacu kepada port / output duluan bukan input duluan, seperti ini; "output dari port tersebut". saya biasa baca-baca tentang transistor banyak diawali dengan 'apabila transistor diberi tegangan forward bias'. jadi paham mulainya dari input dulu baru lihat hasilnya output di kolektor atau emitor. nuhun kang cuma curhat saja, mudah mudahan bisa menjelaskan. saya lagi cari materi untuk memahami mengenai mosfet yang dipasangkan 'totem pole' untuk switching PWM.

Anonim mengatakan...

terima kasih banyak

Unknown mengatakan...

penjelasan yg simpel tapi jelas banget