WikiSort.ru - Не сортированное

Высокоимпедансное состояние, высокоомное состояние, Z-состояние или состояние «Выключено» — состояние вывода цифровой микросхемы, при котором сопротивление между её внутренней схемой, подключённой к данному выводу, и внешней схемой очень велико. Физически реализуется закрытым транзистором, работающим в ключевом режиме.

Вывод микросхемы, переведённый в Z-состояние, ведёт себя как не подключённый к ней. Внешние устройства, 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.

Потребность

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.

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. Получается соединение типа «шина».

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

Применение

Z-состояние 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: если интерфейс SPI настроен как подчинённый, он будет находиться в состоянии ожидания до тех пор, пока на выводе SS будет присутствовать высокий уровень, при этом линия MISO будет находиться в высокоимпедансном состоянии.

См. также

• Чарлиплексинг

Ссылки

• https://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.pdf

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.