Push-pull, Opencollector, Opendrain 동작

MCU 제어를 하다보면

 

Push-pull, Opencollector, Opendrain에 대한 용어를 만나볼 수 있습니다.

 

Push-pull과 Opencollector는 회로 구성이 다릅니다.

 

그리고 Opencollector와 Opendrain은 구성되는 소자가 BJT냐 MOSEFT이냐의 차이가 있는 것이고

이 글에서는 편의상 BJT로 설명하겠습니다.

 

 

 

 

Push-pull과 Opencollector 회로 구성

 

Push-pull과 Opencollector는 회로 구성 자체가 다릅니다.

 

Push-pull의 경우 두 개의 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있고

Opencollector는 한 개의 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있습니다.

 

좀 더 복잡한 동작을 위해서는 더 많은 소자가 포함될 수도 있지만, 순수하게 Push-pull과 Opencollector의 기본 동작을 위한 필요 소자는 위와 같습니다.

 

 

 

Push-pull의 동작

 

Push-pull의 동작에 대해 정리해보겠습니다.

 

 

[a] 부분에 Low 신호를 인가하면 위의 두 번째 그림과 같이 PNP 트랜지스터가 도통됩니다.

 

그리고 [b] 부분에 VCC가 연결되어, [b] 부분은 VCC가 됩니다.

 

반대로, [a] 부분에 High 신호를 인가하면, NPN 트랜지스터가 도통되고 [b] 부분은 GND가 연결됩니다.

 

 

 

그렇다면, 이 회로를 통해서 얻을 수 있는 것은 무엇일까요?

 

구성하려는 회로에 따라, 다양한 이유가 있을겁니다.

 

좀 더 근본적으로 접근해보자면 [b] 부분은 물리적으로 한 곳이지만, 'VCC' 부분과 연결시킬 수도 있고 'GND'와 연결시킬 수도 있습니다.

 

설명의 편의상 'VCC'와 'GND'로 표현했지만 각기 다른 센서 신호로도 활용할 수 있습니다.

(실제로 이런 이유로 활용한 것을 본적은 없지만, 극단적인 예시를 위해 두 개의 센서 신호를 예로 들었네요.)

 

 

 

 

Opencollector의 동작

 

이번에는 Opencollector에 대해 정리해보겠습니다.

 

위에서도 언급했듯이, Opendrain과 동작은 같습니다.

 

 

 

Push-pull에 비해 회로가 비교적 불안정하게 보입니다.

 

Push-pull에서의 동작을 생각해보면,

[a] 부분에 High를 인가했을 때, [b]는 GND와 연결됨을 알 수 있습니다.

 

그런데 [a] 부분에 Low를 인가했을 때, 상단의 PNP TR이 없으니 [b]에 대한 제어권이 사라지게 됩니다.

 

[a] 부분의 관점에서 보면 [b]는 Floating된 셈입니다.

 

 

 

그렇다면, 이런 회로는 무엇을 위해 쓰일까요?

 

예시에서는 추가적인 회로들이 없지만, [b] 부분을 위한 또 다른 회로나 Chip을 통해 활용됩니다.

 

다시 정리해보자면,

[a] 관점에서 Low를 인가하면 [b] 부분에 대한 제어권이 사라지게 되는데

이 때, 다른 무언가가 [b] 부분을 제어할 수 있다는 것입니다.