门电路带负载时的接口电路

    1.用门电路直接驱动显示器件
    在数字电路中，往往需要用发光二极管来显示信息的传输，如简单的逻辑器件的状态，七段数码显示，图形符号显示等。在每种情况下均需接口电路将数字信息转换为模拟信息显示。
    图1表示CMOS反相器74HC04驱动发光二极管LED的方法，电路中串接了限流电阻R以保护LED。限流电阻的大小可分两种情况来计算。

图1 CMOS 74HC04 驱动LED的电路

    对于图1(a)，当门电路的输入为低电平时，输出为高电平，于是
    对于图1(b)当门电路的输入为高电平时，输出为低电平，故有
    以上两式中，I_D－LED的电流，V_F－LED的正向压降，V_OH和V_OL为门电路的输出高、低电平电压，常取典型值。
    例1 试用CMOS反相器74HC04作为接口电路，使门电路的输入为高电平时，LED导通。设I_D＝10mA，V_F＝2.2V，V_CC＝5V，V_OL＝0.1V。
    解：根据题意，得：
    相应的电路如图2所示

图2 例1的电路

    2.机电性负载接口
    在工程实践中，往往会遇到各种数字电路以控制机电性系统的功能，如控制电动机的位置和转速，继电器的接通与断开，流体系统中的阀门的开通和关闭，自动生产线中的机械手多参数控制等。下面以继电器的接口电路为例来说明。在继电器的应用中，继电器本身有额定的电压和电流参数。一般情况下，需用运算放大器以提升到必须的数－模电压和电流接口值。对于小型继电器，可以将两个反相器并联作为驱动电路，如图3所示。

图3 继电器驱动电路