uitgangenniveaus

Uitgangenniveaus zijn de elektrische niveaus die een elektronisch apparaat aan zijn uitgangen levert om een signaal of toestand over te dragen. Ze geven aan welke spanning of stroom de ontvanger kan verwachten en vormen de basis voor zowel digitale als analoge signalen. In digitale systemen bestaan uitgangsniveaus uit discrete waarden, meestal hoog en laag, die logisch 1 en 0 vertegenwoordigen. De exacte grenzen hangen af van de gebruikte technologie en van de belasting.

Bij digitale technologieën worden doorgaans twee belangrijke parameters onderscheiden: VOH, de minimale uitgangshoogte bij een logische 1, en VOL, de maximale uitgangsnul bij een logische 0. Voor TTL-systemen ligt VOH typisch boven ongeveer 2,0 V bij Vcc = 5 V en VOL onder ongeveer 0,8 V. CMOS-systemen kennen VOH meestal ≥ 0,7·Vdd en VOL ≤ 0,3·Vdd. Praktische niveaus worden beïnvloed door belastingsimpedantie, de drive strength en de signaalduur. Naast discrete digitale niveaus kunnen analoge uitgangen een continu bereik beslaan.

Ander belangrijke eigenschap is de uitgangsimpedantie en de maximale stroom die de uitgang kan leveren of sinken (Ioh en Iol). Sommige uitgangen zijn push-pull, andere open-collector/open-drain en vereisen pull-up- of pull-downweerstanden. Voor interfacering tussen verschillende logische families zijn niveauverschuivers vaak nodig om spanningsniveaus compatibel te maken. Ook communicatieprotocollen zoals RS-232 of I2C imposeert specifieke spannings- en invertiebehoeften voor uitgangsniveaus.

Toepassingen van uitgangenniveaus omvatten microcontroller-interfaces, digitale bussen en signaaloverdracht tussen subsystemen. Naleving van specificaties en aandacht voor signaalintegriteit zijn essentieel voor betrouwbare werking. Zie ook: digitale niveaus, signaalintegriteit, level shifting.