Open circuit

Open Circuit beschreibt in der Elektrotechnik Aus- und Eingangsschaltungen, die einen hochohmigen (d.h. "offenen") Zustand einnehmen können, in dem das Potential einer angeschlossenen Signalleitung nicht durch die Aus- oder Eingangsschaltungen definiert wird. In diesem Artikel wird bei der Beschreibung von idealen Bauteilen ausgegangen, reale Bauteile sind nie 100% hochohmig (offen), 100% niederohmig (geschlossen) und haben zudem noch parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten. Die Ausgänge werden über Spannungs-Pegel an oder Ströme in oder aus Eingängen gesteuert, die interne Zuordnung von Signalen am Eingang und Zuständen am Ausgang ist schaltungsabhängig und wird hier vernachlässigt.

Bei Open Circuit Schaltungen finden folgende Techniken Verwendung:

Ausgangsschaltungen

Open Drain / Open Collector

Open Drain (bei Feldeffekt-Transistoren) und Open Collector (bei gewöhnlichen Transistoren) Ausgangsschaltungen verbinden im aktiven Zustand die angeschlossene Signalleitung mit dem niedrigeren Potential. Im inaktiven Zustand ist der Ausgang der Schaltung so hochohmig, dass das Potential der Signalleitung nicht beeinflusst wird.

Im Ersatzschaltbild für diesen Zustand kann der Ausgang völlig entfallen. Im aktiven Zustand stellt der Ausgang eine direkte Verbindung zum niedrigeren Potential dar.

Open Source / Open Emitter

Open Source (bei Feldeffekt-Transistoren) und Open Emitter (bei gewöhnlichen Transistoren) Ausgangsschaltungen verbinden im aktiven Zustand die angeschlossene Signalleitung mit dem höheren Potential. Im inaktiven Zustand ist der Ausgang der Schaltung so hochohmig, dass das Potential der Signalleitung nicht beeinflusst wird.

Im Ersatzschaltbild für diesen Zustand kann der Ausgang völlig entfallen. Im aktiven Zustand stellt der Ausgang eine direkte Verbindung zum niedrigeren Potential dar.

Tristate

Tristate Ausgangsschaltungen verbinden die angeschlossene Signalleitung entweder mit dem höheren, dem niedrigeren oder gar keinem Potential. Letzterer Zustand wird bei Integrierten Halbleiterschaltungen (ICs) meist durch einen speziellen Enable-Eingang für den gesamten IC gesteuert. Im inaktiven Zustand ist der Ausgang der Schaltung so hochohmig, dass das Potential der Signalleitung nicht beeinflusst wird.

Im Ersatzschaltbild für diesen hochohmigen Zustand kann der Ausgang völlig entfallen. Im aktiven Zustand stellt der Ausgang entweder eine direkte Verbindung zum niedrigeren oder zum höheren Potential dar.

Beschaltung der Signalleitungen

Pull Down

Pull Down bezeichnet in der Elektrotechnik einen (relativ hochohmigen) Widerstand der eine Signalleitung dem niedrigeren Spannungs-Potential verbindet. Durch ihn wird die Leitung auf das niedrige Potential gebracht, für den Fall dass kein Ausgang die Leitung aktiv auf ein höheres Potential bringt. Pull Down Schaltungen werden notwendig, wenn man Open Source oder Open Emitter Ausgänge verwendet und man

ein definiertes niedriges Potential im Ruhezustand wünscht oder
die Signalleitung gegen Einstreuungen stabilisieren will (Antenneneffekt vermeiden) oder
Reflektionen von Signalen ("Echos") dämpfen will.

Pull Up

Pull Up bezeichnet in der Elektrotechnik einen (relativ hochohmigen) Widerstand der eine Signalleitung dem HÖHEREN Spannungs-Potential verbindet. Durch ihn wird die Leitung auf das HÖHERE Potential gebracht, für den Fall dass kein Ausgang die Leitung aktiv auf ein NIEDRIGERES Potential bringt. Pull Up Schaltungen werden notwendig, wenn man Open Drain oder Open Collector Ausgänge verwendet und man

ein definiertes hohes Potential im Ruhezustand wünscht oder
die Signalleitung gegen Einstreuungen stabilisieren (Antenneneffekt vermeiden) will oder
Reflektionen von Signalen ("Echos") dämpfen will.

Pull Up-Down

Pull Up-Down Beschaltungen von Signalleitungen verbinden diese sowohl mit dem höheren als auch mit dem niedrigeren Potential. Durch die Dimensionierung der Widerstände als Spannungsteiler, wird die Leitung auf ein gewünschtes Potential gebracht werden, für den Fall dass kein Ausgang die Leitung aktiv auf ein höheres oder niedrigeres Potential bringt. Pull Up-Down Schaltungen werden notwendig, wenn man

ein definiertes Potential im Ruhezustand wünscht oder
die Signalleitung gegen Einstreuungen stabilisieren (Antenneneffekt vermeiden) will oder
Reflektionen von Signalen ("Echos") dämpfen will.

Pull Up Widerstände sind nicht zu verwechseln mit der Pull Up Methode bei der Verlagerung gleicher Eigenschaften von Tochterklassen in die Mutterklasse in der objektorientierten Programmierung.