토템폴출력

토템풀이란 북아메리카 인디언들의 조상의 혼을 기리는 상징물로서
두개이상의 비슷한 조각상이 하나의 기둥(Pole)에 세겨진것을 말합니다.
마치 한국의 장승과 비슷한 모양이지만 한개의 장승에
여러개의 동물이나 사람머리모양이 세겨져 있다는것이 다릅니다.

7404의 출력회로 구조를 보면 마치 토템폴처럼 TR이 출력핀을 중심으로
상하고 두개 겹쳐진 모양을 하고 있는데 위쪽 TR은 "H"일때 전류를 보강해주고
아래쪽 TR는 "L"일때의 전류를 보강해주는 역할을 합니다.
결국 출력의 논리레벨에 관계에 관계없이 큰전류를 얻고 신호의
상승과 하강을 빠르게 하여 고속동작을 얻기 위함입니다.
그래서 7404같은 토템폴 출력은 출력에 Pull up 저항이 없이도
반전기능을 가진 게이트 역할을 할수 있습니다.
하지만 토템폴 출력은 절대로 출력을 출력끼리 접속해서는 안됩니다.
서로 접속된 두개 출력의 논리가 반대일때 내부 출력스위칭 TR은
전원에 대해 쇼트와 같이 되어 큰전류로 출력 TR이 파괴되기 때문입니다.

오픈컬렉터출력

오픈 컬렉터는 출력 스위칭으로 사용되고 있는 이미터접지 증폭회로의 TR의
컬렉터가 개방되어 있다는뜻입니다.
이미터 접지회로가 동작하기 위해서는 컬렉터에도 바이어스가 가해져 있어야
하는데 바이어스가 없이 아무것도 접속이 안된체 개방이 되어 있다는뜻입니다.
그래서 7405같은 오픈 컬렉터 게이트를 사용하여 출력을 얻기 위해서는
반드시 컬렉터에 Pull up저항을 접속해 주어야 게이트로서 올바르게 동작합니다.
오픈 컬렉터 출력은 또한 여러개의 출력을 함께 접속해도 관계없습니다.
이것을 wired or접속 이라고 합니다.
물론 여러개 출력을 한곳에 접속할 경우에도 회로 구조상 풀업저항은 한개만 있으면 됩니다.
토템폴 출력전압레벨이 입력논리레벨 전압에 마추어져 있는것과는 달리
오픈 컬렉터는 풀업저항의 바이어스 전원에 따라
출력전압과 전류를 다르게 할 수 있으므로 오픈컬렉터에 연결되는 부하(open collector load)
가 요구하는 전압이나 전류에 쉽게 마출수가 있어서 부하의 구동에 편리합니다.

논리 회로내에서의 오픈컬렉터와 토템폴출력의 사용

오픈컬렉터는 속도가 느리고 풀업 저항이 필요하기 때문에 논리 회로 중간에는 잘 쓰이지 않고

주로 회로의 단말부에 많이 사용됩니다.
논리회로의 중간에는 거의가 Totem pole출력이 쓰입니다.
오픈컬렉터의 단점으로서는 하강시에는 TR이 구동하여 속도가 빠르지만

상승시에는 풀업 저항에 의존하기 때문에 속도가 느리려서 상승을 빠르게 하기 위해서는
풀업저항을 작게 해야 하는게 그만큼 전류도 커져 버리는 단점이 있습니다.
출력부에서 LED나 릴레이를 구동 할때도 오픈컬렉터를 주로 사용합니다.

여러 상품화 되어 나오는 센서들의 출력은 사용자가 몇볼트에서 사용할지 잘 알수 없으므로

오픈 컬렉터로 만들기도 합니다.