Totem-pole, Open Collector, Apaan tuh?

Artikel oleh : rizakomara93
kit3.sman3bandung.com


Kalo kita perhatikan datasheet mikrocontroller, 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?

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *