LM111/211/311 および LM119/219/319 ファミリには、固有の出力が見られます。出力トランジスタは、エミッタとコレクタの両方を露出させ、フローティング出力を生成します。

図 2-2 LM311 のブロック図

コンパレータ入力がバイポーラ入力信号を受け入れるために分割電源を必要とする場合、問題が発生します。ほとんどのオープンコレクタ出力コンパレータでは、出力 Low スイングが負電源ピン (V- または V_EE) と等しくなります。コンパレータが +12V や -12V などの分割電源を使用している場合、出力 LOW は -12V であり、グランド (0V) ではありません。負の電源を許容することにより、コンパレータはレベルシフト、減衰、クランプなしでバイポーラ入力信号を直接受け入れることができ、精度が向上します。抵抗分圧ストリングを使用してグランドより高いスイングを実現することで、出力でのレベルシフトが可能ですが、これは最良の方法ではありません。

露出した出力トランジスタピンを使うと、以下の図に示すように、フローティング出力を共通コレクタ (負荷からプルアップ電圧、またはシンク電流)、または共通エミッタ (負荷からグランド、またはソース電流) のいずれかにすることができます。これにより、出力の High 電圧と Low 電圧レベルを、V_CC および V_EE 電圧と無関係に決定できます。

図 2-3 オープンコレクタの構成

図 2-4 オープンエミッタの構成

セクション 2.1 に示すように、共通コレクタのロジック出力が必要な場合 (最も一般的な使用方法) は、エミッタピンをシステムグランドに接続し、プルアップ抵抗をコレクタピンと正のロジック電源の間に接続します。ロジック出力は、図 2-3 に示すようにコレクタピンから取得されます。これは、オープンコレクタの出力と同じ構成ですが、出力がシステムグランド (0V) まで Low にスイングする点が異なります。

使用例としては、入力セクションの電源 (V+ と V-) を +12V と -12V の分割電源としてバイポーラ入力信号を受け入れ、出力は 3.3V のデジタルロジックを駆動する必要がある場合です。図 2-5 はこの構成の詳細について示しています。

図 2-5 オープンコレクタ出力を使用したバイポーラ入力の例

出力エミッタは GND に接続され、プルアップ抵抗はコレクタピンとプルアップ電圧の間に配置されます。コレクタピンが出力になります。プルアップ電圧が +3.3V の場合、3.3V デジタルロジックと直接互換性のある、0 ～ 3.3V のグランド基準出力スイングが生成されます。レベルシフトは必要ありません!

High 側のソースまたは接地負荷が必要な場合、図 2-6 に示すように、共通エミッタ構成を使用できます。共通エミッタ出力の場合、コレクタピンは正のソース電圧に接続し、負荷はエミッタピンと負電圧 (通常はグランド) の間に接続します。これは、図 2-6 に示すように、負荷をグランドに戻す必要がある場合に役立ちます。

図 2-6 オープンエミッタ出力を使用したバイポーラ入力の例

ロジック出力はエミッタピンから取得されます。共通エミッタ出力を使用する場合、ロジックに反転があることに注意してください。入力を単純に反転してロジックを修正できます。絶対最大表にある出力段電圧の制限を確認してください。

OC/OE 出力の例は、LM111、LM211、LM311、LM119、LM219、LM319、LM6511 です。