拉电流和灌电流详细介绍
灌电流拉电流

灌电流,拉电流和扇出系数电源与仿真 /zhseda 发表于2007-06-14, 23:03当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。
由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。
逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值U OLMAX 。
在逻辑门工作时,不允许超过这个数值, TTL 逻辑门的规范规定U OLMAX ≤ 0.4 ~0.5V 。
当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉电流。
拉电流越大,输出端的高电平就越低。
这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的电压降会使输出电压下降。
拉电流越大,高电平越低。
逻辑门的高电平是有一定限制的,它有一个最小值U OHMIN 。
在逻辑门工作时,不允许超过这个数值, TTL 逻辑门的规范规定U OHMIN ≥ 2.4V 。
由于高电平输入电流很小,在微安级,一般可以不必考虑,低电平电流较大,在毫安级。
所以,往往低电平的灌电流不超标就不会有问题,用扇出系数来说明逻辑门来同类门的能力。
扇出系数 No 是低电平最大输出电流和低电平最大输入电流的比值对于标准 TTL 门,N O ≥ 10 ;对于低功耗肖特基系列的 TTL 门,N O ≥ 20 1灌电流与拉电流- [鸡零狗碎]2008-11-23用单片机驱动负载时,我们要注意由谁提供能量。
以驱动一个LED为例,有两种方式:方式1 由单片机提供电流(能量),这种方式称为拉电流。
点亮此LED需要单片机IO口置1;方式2 由VCC提供电流,单片机仅仅承受这一电流,这种方式称为灌电流。
点亮LED需要IO口置0。
那么这两种方案,我们采用哪种比较好呢?答案是第2种。
我们打开AT89S51的手册,在DC Characteristics表中可以看到:在表中,我们可以看到以下几点:o P1、P2、P3口输出高电平(拉电流)V OH仅仅有60uA o P0口强一些,也仅有800uA点亮一个LED一般需要5~10个mA电流,拉电流明显不行。
最经典解析:上拉电阻、下拉电阻、拉电流、灌电流综述

(一)上拉电阻的使用场合:1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻,才能使用。
3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰(MOS器件为高输入阻抗,极容易引入外界干扰)。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
(二)上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大:电阻大,电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小:电阻小,电流大。
3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。
综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。
对下拉电阻也有类似道理。
(三)对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素:1.驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应注意两者之间的均衡。
2.下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3.高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同,电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例,当输出低电平时,开关管导通,上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4.频率特性。
以上拉电阻为例,上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟,电阻越大,延迟越大。
什么是灌电流和拉电流

欢迎进入老古论坛对拉电流输出和灌电流输出进行讨论在使用数字集成电路时,拉电流输出和灌电流输出是一个很重要的概念,例如在使用反向器作输出显示时,图1是拉电流,即当输出端为高电平时才符合发光二极管正向连接的要求,但这种拉电流输出对于反向器只能输出零点几毫安的电流用这种方法想驱动二极管发光是不合理的(因发光二极管正常工作电流为5~10mA)。
图2为灌电流输出,即当反向器输出端为低电平时,发光二极管处于正向连接情况,在这种情况下,反向器一般能输出5~10mA的电流,足以使发光二极管发光,所以这种灌电流输出作为驱动发光二极管的电路是比较合理的。
因为发光二极管发光时,电流是由电源+5V通过限流电阻R、发光二极管流入反向器输出端,好像往反向器里灌电流一样,因此习惯上称它为“灌电流”输出。
电子学中“拉电流”与“灌电流”的含义悬赏分:0 - 提问时间2006-8-11 15:40 问题为何被关闭谁知道电子学中“拉电流”与“灌电流”的含义,知道的详细说来!提问者:jzy19840914 - 助理二级答复共4 条垃,既通过器件向电源索取。
灌,既通过器件向电源回输(流)。
回答者:老瓢虫- 高级魔法师七级8-11 16:35器件通过负载接电源称为灌;器件通过负载接地称为拉。
回答者:lnaslzt - 同进士出身七级8-11 18:59拉电流即元气件从它的负载输入电流;灌电流即该元气件向负载输出电流。
回答者:lncysun - 助理三级8-13 10:48数字电路中的0,1,是根据电位的高低来区分的。
在电位高时,下一级电路会从本级电路中拉出一部分电流,在电位低时,上一级电路会向本级电路中灌入一部分电流,这就是你所谓的:电子学中“拉电流”与“灌电流”的含义回答者:高级电灯泡- 见习魔法师二级8-13 21:17什么是灌电流,拉电流和扇出系数当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。
灌电流和拉电流

灌电流(sink current),对一个端口而言,如果电流方向是向其内部流动的则是“灌电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED连接至VCC,当该IO输出为逻辑0时能不能点亮LED,去查该器件手册中sink current参数。
拉电流(sourcing current),对一个端口而言,如果电流方向是向其外部流动的则是“拉电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED连至GND,当该IO输出为逻辑1时能不能点亮LED,去查该器件手册中sourcing current参数。
一般来说上拉或下拉电阻的作用是增大电流,加强电路的驱动能力。
也有时用来平衡电平,是的处理器可以得到更稳定的逻辑电平,减少因干扰造成的盲区误判断。
说一下基础概念
电源到元件间的叫上拉电阻,作用是平时使该脚为高电平
地到元件间的叫下拉电阻,作用是平时使该脚为低电平
上拉电阻和下拉电阻的范围由器件来定(我们一般用10K)
+Vcc---上拉电阻---|IO口元件|(该情况为上拉电阻方式)
|IO口元件|---下拉电阻---GND|(该情况为下拉电阻方式)
而对于51处理器的P0口必须接上拉电阻才可以作为IO口输出使用上拉和下拉的区别是一个为拉电流,一个为灌电流
一般来说灌电流比拉电流要大
也就是灌电流驱动能力强一些。
拉电流和灌电流,上拉电阻下拉电阻

电路常识性概念(5)-上拉电阻、下拉电阻/ 拉电流、灌电流 / 扇出系数(一)上拉电阻:1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻,才能使用。
3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰(MOS器件为高输入阻抗,极容易引入外界干扰)。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
(二)上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大:电阻大,电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小:电阻小,电流大。
3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。
综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。
对下拉电阻也有类似道理。
(三)对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素:1.驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应注意两者之间的均衡。
2.下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3.高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同,电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例,当输出低电平时,开关管导通,上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4.频率特性。
拉电流灌电流扇入扇出准双向双向定义

拉电流灌电流扇入扇出准双向双向定义很详细实用当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。
由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。
逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值UOLMA某。
在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOLMA某≤0.4~0.5V。
当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉电流。
拉电流越大,输出端的高电平就越低。
这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的电压降会使输出电压下降。
拉电流越大,高电平越低。
逻辑门的高电平是有一定限制的,它有一个最小值UOHMIN。
在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOHMIN≥2.4V。
由于高电平输入电流很小,在微安级,一般可以不必考虑,低电平电流较大,在毫安级。
所以,往往低电平的灌电流不超标就不会有问题,用扇出系数来说明逻辑门来同类门的能力。
扇出系数NO是描述集成电路带负载能力的参数,它的定义式如下:NO=IOLMA某/IILMA某其中IOLMA某为最大允许灌电流,IILMA某是一个负载门灌入本级的电流。
No越大,说明门的负载能力越强。
一般产品规定要求No≥8。
对于标准TTL门,NO≥10;对于低功耗肖特基系列的TTL门,NO≥20扇入、扇出系数:扇入系数--门电路允许的输入端数目。
一般门电路的扇入系数Nr为1—5,最多不超过8。
若芯片输入端数多于实际要求的数目,可将芯片多余输入端接高电平(+5V)或接低电平(GND)。
扇出系数--一个门的输出端所驱动同类型门的个数,或称负载能力。
一般门电路的扇出系数Nc为8,驱动器的扇出系数Nc可达25。
Nc体现了门电路的负载能力。
对于输入电流的器件而言:灌入电流和吸收电流都是输入的,灌入电流是被动的,吸收电流是主动的。
如果外部电流通过芯片引脚向芯片内流入称为灌电流;反之如果内部电流通过很详细实用芯片引脚从芯片内‘流出’称为拉电流。
51单片机驱动能力(拉电流_灌电流)及上拉电阻
看来很多网友都搞不清灌电流和拉电流的概念,下面就此解释一下,希望看过本文后不再就此困扰。
一个重要的前提:灌电流和拉电流是针对端口而言的。
名词解释——灌:注入、填充,由外向内、由虚而实。
渴了,来一大杯鲜榨橙汁,一饮而尽,饱了,这叫“灌”。
灌电流(sink current),对一个端口而言,如果电流方向是向其内部流动的则是“灌电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED连接至VCC,当该IO输出为逻辑0时能不能点亮LED,去查该器件手册中sink current参数。
名词解释——拉:流出、排空,由内向外,由实而虚。
一大杯鲜橙汁喝了,过会儿,憋的慌,赶紧找卫生间,一阵“大雨”,舒坦了,这叫“拉”。
拉电流(sourcing current),对一个端口而言,如果电流方向是向其外部流动的则是“拉电流”,比如一个IO通过一个电阻和一个LED 连至GND,当该IO输出为逻辑1时能不能点亮LED,去查该器件手册中sourcing current参数。
/viewthread.php?tid=219138&highlight=%2Byez hubenyue单片机输出低电平时,将允许外部器件,向单片机引脚内灌入电流,这个电流,称为“灌电流”,外部电路称为“灌电流负载”(sink current)单片机输出高电平时,则允许外部器件,从单片机的引脚,拉出电流,这个电流,称为“拉电流”,外部电路称为“拉电流负载“(source current)这些电流一般是多少?最大限度是多少?这就是常见的单片机输出驱动能力的问题。
分析一下TTL 的输入特性,就可以发现,51 单片机基本上就没有什么驱动能力。
它的引脚,甚至不能带动当时的LED 进行正常发光。
记得是在AT89C51 单片机流行起来之后,做而论道才发现:单片机引脚的能力大为增强,可以直接带动LED 发光了。
看看下图,图中的D1、D2 就可以不经其它驱动器件,直接由单片机的引脚控制发光显示。
最全讲解上下拉电阻
1. 拉电流和灌电流电子元器件在广义上分为有源器件和无源器件。
有源器件需要电源(能量)才能实现其特定的功能,比如运算放大器在有输入信号的前提下,如果不提供电源,运算放大器无法实现其放大功能。
无源器件在工作时,不需要外加电源,只要输入信号就能正常工作,比如在信号线上串联33Ω的电阻,无论是否提供电源,只要有信号经过,电阻就能实现限流的作用。
通常定义流入器件的电流为正,流出器件的电流为负。
器件输入端有电流流进时,称为吸电流,属于被动;器件输出端有电流流出时,称为拉电流,属于主动;器件输出端有电流流入时,称为灌电流,属于被动。
下面以运算放大器工作为例。
对电源来说,运算放大器属于负载,电源提供电流让其正常工作,此时运算放大器在吸收电流。
对运算放大器来说,当它输出高电平,提供负载电流时,此时电流方向为负,称为拉电流;当它输出低电平,消耗负载电流,此时电流方向为正,称为灌电流。
2. 上/下拉电阻定义在电子元器件间中,并不存在上拉电阻和下拉电阻这两种实体的电阻,之所以这样称呼,原因是根据电阻不同使用的场景来定义的,其本质还是电阻。
就像去耦电容,耦合电容一样,也是根据其应用场合来取名,其本质还是电容。
上拉电阻的定义:在某信号线上,通过电阻与一个固定的高电平VCC相接,使其电压在空闲状态保持在VCC电平,此时电阻被称为上拉电阻。
同理,下拉电阻的定义:将某信号线通过电阻接在固定的低电平GND上,使其空闲状态保持GND电平,此时的电阻被称为下拉电阻。
如下图所示,R1为上拉电阻,R2为下拉电阻。
如果R1的阻值在上百K,能提供给信号线上负载电流非常小,对负载电容充电比较慢,此时电阻被称为弱上拉。
同理当下拉的电阻非常大时,导致下拉的速度比较缓慢,此时的电阻被称为弱下拉。
而当上下拉的电平可以提供较大的电流给芯片时,此时的电阻被称为是强上拉或强下拉。
3. 上/下拉电阻的应用根据上拉电阻和下拉电阻的含义,最常见的几种用法如下。
(1)用在OC/OD门所谓OC门就是Open Collector,集电极开路,如下图所示:所谓OD门就是Open Drain,漏极开路,如下图所示。
拉电流和灌电流
拉电流输出和灌电流输出拉电流输出和灌电流输出上拉电阻:1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻,才能使用。
3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
上拉电阻阻值的选择原则包括:1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。
3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。
综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。
对下拉电阻也有类似道理对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素:1.驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应注意两者之间的均衡。
2.下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3.高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同,电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例,当输出低电平时,开关管导通,上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4.频率特性。
以上拉电阻为例,上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟,电阻越大,延迟越大。
上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。
吸电流、拉电流、灌电流
吸电流、拉电流、灌电流2011-03-03 18:19:16| 分类:默认分类阅读84 评论0 字号:大中小订阅拉即泄,主动输出电流,从输出口输出电流;灌即充,被动输入电流,从输出端口流入;吸则是主动吸入电流,从输入端口流入。
吸电流和灌电流就是从芯片外电路通过引脚流入芯片内的电流;区别在于吸收电流是主动的,从芯片输入端流入的叫吸收电流。
灌入电流是被动的,从输出端流入的叫灌入电流;拉电流是数字电路输出高电平给负载提供的输出电流,灌电流时输出低电平是外部给数字电路的输入电流。
这些实际就是输入、输出电流能力。
拉电流输出对于反向器只能输出零点几毫安的电流,用这种方法想驱动二极管发光是不合理的(因发光二极管正常工作电流为5~10mA)。
上、下拉电阻一、定义1、上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!“电阻同时起限流作用”!下拉同理!2、上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流3、弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分4、对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
二、拉电阻作用1、一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一电阻。
2、数字电路有三种状态:高电平、低电平、和高阻状态,有些应用场合不希望出现高阻状态,可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态,具体视设计要求而定!3、一般说的是I/O端口,有的可以设置,有的不可以设置,有的是内置,有的是需要外接,I/O端口的输出类似与一个三极管的C,当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻成为上C拉电阻,也就是说,如果该端口正常时为高电平;C通过一个电阻和地连接在一起的时候,该电阻称为下拉电阻,使该端口平时为低电平,作用吗:比如:“当一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时,他的常态就为高电平,用于检测低电平的输入”。
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拉电流与灌电流
1、概念
拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力(注意:拉、灌都是对输出端而言的,所以是驱动能力)的参数,这种说法一般用在数字电路中。
这里首先要说明,芯片手册中的拉、灌电流是一个参数值,是芯片在实际电路中允许输出端拉、灌电流的上限值(允许最大值)。
而下面要讲的这个概念是电路中的实际值。
由于数字电路的输出只有高、低(0,1)两种电平值,高电平输出时,一般是输出端对负载提供电流,其提供电流的数值叫“拉电流”;低电平输出时,一般是输出端要吸收负载的电流,其吸收电流的数值叫“灌(入)电流”。
对于输入电流的器件而言:
灌入电流和吸收电流都是输入的,灌入电流是被动的,吸收电流是主动的。
如果外部电流通过芯片引脚向芯片内…流入‟称为灌电流(被灌入);反之如果内部电流通过芯片引脚从芯片内…流出‟称为拉电流(被拉出)
2、为什么能够衡量输出驱动能力
当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。
由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。
然而,逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值UOLMAX。
在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL 逻辑门的规范规定UOLMAX ≤0.4~0.5V。
所以,灌电流有一个上限。
当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉电流。
拉电流越大,输出端的高电平就越低。
这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的电压降会使输出电压下降。
拉电流越大,输出端的高电平越低。
然而,逻辑门的高电平是有一定限制的,它有一个最小值UOHMIN。
在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL 逻辑门的规范规定UOHMIN ≥2.4V。
所以,拉电流也有一个上限。
可见,输出端的拉电流和灌电流都有一个上限,否则高电平输出时,拉电流会使输出电平低于UOHMIN;低电平输出时,灌电流会使输出电平高于UOLMAX。
所以,拉电流与灌电流反映了输出驱动能力。
(芯片的拉、灌电流参数值越大,意味着该芯片可以接更多的负载,因为,例如灌电流是负载给的,负载越多,被灌入的电流越大)
由于高电平输入电流很小,在微安级,一般可以不必考虑,低电平电流较大,在毫安级。
所以,往往低电平的灌电流不超标就不会有问题。
用扇出系数来说明逻辑门来驱动同类门的能力,扇出系数No 是低电平最大输出电流和低电平最大输入电流的比值。
在集成电路中,吸电流、拉电流输出和灌电流输出是一个很重要的概念。
拉即泄,主动输出电流,是从输出口输出电流。
灌即充,被动输入电流,是从输出端口流入吸则是主动吸入电流,是从输入端口流入吸电流和灌电流就是从芯片外电路通过引脚流入芯片内的电流,区别在于吸收电流是主动的,从芯片输入端流入的叫吸收电流。
灌入电流是被动的,从输出端流入的叫灌入电流。
拉电流是数字电路输出高电平给负载提供的输出电流,灌电流时输出低电平是外部给数字电路的输入电流,它们实际就是输入、输出电流能力。
吸收电流是对输入端(输入端吸入)而言的;而拉电流(输出端流出)和灌电流(输出端被灌入)是相对输出端而言的。
给一个直观解释:
图中PB0 输出0,LED 会亮,PB0 的电流方向是流向PB0 也就是灌电流了;而PB1 要输出1,LED 会亮,PB1 的电流方向是从PB1 流出,也就是拉电流了。
在实际电路中灌电流是由后面所接的逻辑门输入低电平电流汇集在一起而灌入前面逻辑门的输出端所形成,读者参阅图18-2-3 自明。
显然它的测试电路应该如图18-2-4(b)所示,输入端所加的逻辑电平是保证输出端能够获得低电平,只不过灌电流是通过接向电源的一只电位器而获得的,调节的电位器可改变灌电流的大小,输出低电平的电压值也将随之变化。
(a) 灌电流负载
(b) 拉电流负载
灌电流与放电流示意图
(a) 灌电流负载特性曲线(b) 测试电路
图18-2-4 灌电流负载特性曲线及测试电路
当输出低电平的电压值随着灌电流的增加而增加到输出低电平最大值时,即uOL=UOLMAX 时所对应的灌电流值定义为输出低电平电流的量大值IOLMAX。
不同系列的逻辑电路,同一系列中不同的型号的集成电路,国家标准中对输出低电平电流的最大值IOLMAX 的规范值的规定往往是不同的。
比较常用的数值如下
TTL 系列IOLMAX=16mA
LSTTL74 系列IOLMAX=8mA
LSTTL54 系列IOLMAX=4mA
扇出系数NO 是描述集成电路带负载能力的参数,它的定义式如下
NO= IOLMAX / IILMAX
其中IOLMAX 为最大允许灌电流,IILMAX 是一个负载门灌入本级的电流。
No 越大,说明门的负载能力越强。
一般产品规定要求No≥8。
在决定扇出系数时,正确计算电流值是重要的,对于图18-2-3 而言,后面所接的逻辑门的输入端有并联的情况。
当输出为低电平时,后面逻辑门输入端流出的IIL,因有R1 的限流作用,与并联端头数无关。
但是,当输出为高电平时,电流的方向改变为流进输入端,后面逻辑门输入级的多发射极三极管相当有两个三极管并联。
流入的IIH 就要加倍,与并联端头数有关。
对于图18-2-3,NOL=2,而NOH=3,输出低电平和输出高电平两种情况下,扇出系数可能是不同的。
由于IIL 的数值比IIH 的数值要大很多,对于集成电路来说矛盾的主要方面在低电平扇出系数。
所以,一般我们只需要考虑低电平扇出系数就可以了。