开漏(Open-Drain)和推挽(Push-Pull)输出
开漏输出,推挽输出

开漏输出,推挽输出1,开漏输出(Open-Drain)⾸先讲⼀下集电极开路输出(Open-Collector),单⽚机I/O常⽤的输出⽅式的开漏输出(Open-Drain),漏极开路电路概念中提到的"漏"是指 MOSFET的漏极。
同理,集电极开路电路中的"集"就是指三极管的集电极。
在数字电路中,分别简称OD门和OC门。
典型的集电极开路电路如图所⽰。
电路中右侧的三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路,左侧的三极管⽤于反相作⽤,即左侧输⼊"0"时左侧三极管截⽌,VCC通过电阻加到右侧三极管基极,右侧三极管导通,右侧输出端连接到地,输出"0"。
从图中电路可以看出集电极开路是⽆法输出⾼电平的,如果要想输出⾼电平可以在输出端加上上拉电阻。
因此集电极开路输出可以⽤做电平转换,通过上拉电阻上拉⾄不同的电压,来实现不同的电平转换。
⽤做驱动器,由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使⽤时需外接⼀个上拉电阻Rp到电源VCC。
OC门使⽤上拉电阻以输出⾼电平,此外为了加⼤输出引脚的驱动能⼒,上拉电阻阻值的选择原则:从降低功耗及芯⽚的灌电流能⼒考虑应当⾜够⼤;从确保⾜够的驱动电流考虑应当⾜够⼩。
将OC门输出连在⼀起时,再通过⼀个电阻接外电源,可以实现"线与"逻辑关系。
只要电阻的阻值和外电源电压的数值选择得当,就能做到既保证输出的⾼、低电平符合要求,⽽且输出三极管的负载电流⼜不⾄于过⼤。
集电极开路输出除了可以实现多门的线与逻辑关系外,通过使⽤⼤功率的三极管还可⽤于直接驱动较⼤电流的负载,如继电器、脉冲变压器、指⽰灯等。
由于现在MOS管⽤普遍,⽽且性能要⽐晶体管要好,所以很多开漏输出电路,和后⾯要讲的推挽输出电路都⽤MOS管实现。
再来就是开漏输出电路,和集电极开路⼀样,顾名思义,开漏电路就是指从MOSFET的漏极输出的电路。
开漏(Open-Drain)和推挽(Push-Pull)输出

开漏(Open-Drain)和推挽(Push-Pull)输出推荐到论坛| 收藏漏级开路即高阻状态,适用于输入/输出,其可独立输入/输出低电平和高阻状态,若需要产生高电平,则需使用外部上拉电阻或使用如LCX245等电平转换芯片。
有些朋友,尤其是未学过此方面知识的朋友,在实际工作中将I/O 口设置为漏开,并想输出高电平,但向口线上写1后对方并未认出高电平,但用万用表测量引脚确有电压,这种认为是不对的,对于高阻状态来说,测量电压是无意义的,正确的方法应是外加上拉电阻,上拉电阻的阻值=上拉电压/芯片引脚最大灌(拉)电流。
推挽方式可完全独立产生高低电平,推挽方式为低阻,这样,才能保证口线上不分走电压或分走极小的电压(可忽略),保证输出与电源相同的高电平,推挽适用于输出而不适用于输入,因为若对推挽(低阻)加高电平后,I=U/R,I会很大,将造成口的烧毁。
对与C8051F的很多型号片子,将I/O口设置为推挽方式的做法为:PnMDOUT=0xff,Pn=0x00,这样设置I/O口为推挽,并输出低电平(可降低功耗)将I/O口设置为漏开方式的做法为:PnMDOUT=0x00,Pn=0x11,这样设置I/O口为漏开。
如果学过三极管放大电路一定知道,前置单管放大器和功放末级放大电路的区别。
单片机内部的逻辑经过内部的逻辑运算后需要输出到外面,外面的器件可能需要较大的电流才能推动,因此在单片机的输出端口必须有一个驱动电路。
这种驱动电路有两种形式:其中的一种是采用一只N型三极管(npn或n沟道),以npn三极管为例,就是e接地,b接内部的逻辑运算,c 引出,b受内部驱动可以控制三极管是否导通但如果三极管的c极一直悬空,尽管b极上发生高低变化,c极上也不会有高低变化,因此在这种条件下必须在外部提供一个电阻,电阻的一端接c(引出脚)另一端接电源,这样当三极管的b有高电压是三极管导通,c电压为低,当b为低电压时三极管不通,c极在电阻的拉动下为高电压,这种驱动电路有个特点:低电压是三极管驱动的,高电压是电阻驱动的(上下不对称),三极管导通时的ec内阻很小,因此可以提供很大的电流,可以直接驱动led甚至继电器,但电阻的驱动是有限的,最大高电平输出电流=(vcc-Vh)/r;另一种是互补推挽输出,采用2只晶体管,一只在上一只在下,上面的一只是n型,下面为p型(以三极管为例),两只管子的连接为:npn(上)的c连vcc,pnp(下)的c接地,两只管子的ee,bb相连,其中ee作为输出(引出脚),bb接内部逻辑,这个电路通常用于功率放大点路的末级(音响),当bb接高电压时npn管导通输出高电压,由于三极管的ec电阻很小,因此输出的高电压有很强的驱动能力,当bb接低电压时npn截至,pnp导通,由于三极管的ec电阻很小因此输出的低电压有很强的驱动能力,简单的例子,9013导通时ec电阻不到10欧,以Vh=2.5v,vcc=5v计算,高电平输出电流最大=250MA,短路电流500ma,这个计算同时告诉我们采用推挽输出时一定要小心千万不要出现外部电路短路的可能,否则肯定烧毁芯片,特别是外部驱动三极管时别忘了在三极管的基极加限流电阻。
推挽、开漏、强上拉、弱上拉、强下拉、弱下拉输出之间的区别

推挽、开漏、强上拉、弱上拉、强下拉、弱下拉输出推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件;推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).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CO-MS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(集电极开路)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,设计时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。
推挽式输出和漏极式输出

单片机学习之推挽输出与漏极开路输出方式push- pull输出就是一般所说的推挽输出,在cmos电路里面应该较cmos输出更合适,因为在cmos里面的push-pull输出能力不可能做得双极那么大。
输出能力看ic内部输出极n管p管的面积。
和开漏输出相比,push-pull的高低电平由ic的电源低定,不能简单的做逻辑操作等。
push-pull是现在cmos电路里面用得最多的输出级设计方式。
一.什么是oc、od集电极开路门(集电极开路oc 或源极开路od)open-drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(open-collector)输出,即ttl中的集电极开路(oc)输出。
一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。
open-drain是对mos管而言,open-collector是对双极型管而言,在用法上没啥区别。
开漏形式的电路有以下几个特点:1.利用外部电路的驱动能力,减少ic内部的驱动。
或驱动比芯片电源电压高的负载.2. 可以将多个开漏输出的pin,连接到一条线上。
通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。
这也是i2c,smbus等总线判断总线占用状态的原理。
如果作为图腾输出必须接上拉电阻。
接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。
如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。
所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。
3.可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。
例如加上上拉电阻就可以提供ttl/cmos电平输出等。
4.开漏pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。
一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的。
5.正常的cmos输出级是上、下两个管子,把上面的管子去掉就是open-drain了。
这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。
6.由于漏级开路,所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。
漏极开路输出和推挽输出

漏极开路输出和推挽输出一、漏极开路(OD)输出:漏极开路(OD)输出,跟集电极开路输出是十分类似的。
将上面的三极管换成场效应管即可。
这样集电极就变成了漏极,OC就变成了OD,原理分析是一样的。
对于漏极开路(OD)来说,输出端相当于三极管的集电极。
要得到高电平状态需要上拉电阻才行。
适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。
要实现线与需要用OC(open collector)门电路。
是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务。
电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小,效率高。
输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。
在电路设计时我们常常遇到开漏(open drain)和开集(open collector)的概念。
所谓开漏电路概念中提到的漏就是指MOSFET的漏极。
同理,开集电路中的集就是指三极管的集电极。
开漏电路就是指以MOSFET的漏极为输出的电路。
一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。
完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。
如图1所示:组成开漏形式的电路有以下几个特点:1. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动(或驱动比芯片电源电压高的负载)。
当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。
IC内部仅需很下的栅极驱动电流。
如图1。
2. 可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。
形成与逻辑关系。
如图1,当PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一个变低后,开漏线上的逻辑就为0了。
这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。
如果作为输出必须接上拉电阻。
接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。
如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。
所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。
STM32推挽输出、开漏输出、上拉输入详解

可以输出高,低电平,连接数字器件; 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。
高低电平由IC的电源决定。
推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高。
输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。
推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。
当一个三级管开通的时候另一个关断,根据B端来确定,这是一个比较器当a>b时B 输出为0;当a<b时B输出为1当B为1时上边三极管导通,下边关闭;当B为0时下边三极管导通,上边关闭。
此为推挽当B为1时,这个管子导通,OUT接地,输出为0;当B为0时管子不导通,OUT接VCC输出为1.开漏输出:一般只能输出低电平,输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).开漏形式的电路有以下几个特点:∙利用外部电路的驱动能力,减少IC(集成电路,也称芯片)内部的驱动。
当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。
IC内部仅需很小的栅极驱动电流。
∙一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。
比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。
(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。
阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。
)∙OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。
因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。
开漏输出与推挽输出的比较
开漏输出与推挽输出的比较开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD门的输出也是开漏输出。
TTL电路有集电极开路OC门,MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫做开漏输出。
它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出电流。
所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。
OC门开漏输出和OD门开漏输出都是为了同一个目的,都是为了实现逻辑器件的线与逻辑,当然选用不同的外接电阻也可以实现外围驱动能力的增加。
当你应用此电路的时候,要注意应用时要加上拉电阻接电源,这样才能保证逻辑的正确,在电阻上要根据逻辑器件的扇入扇出系数来确定,但一般mos电路带载同样的mos电路能力比较强,所以电阻通常可以选择2.2k,4.9k这样一些常用的。
推挽输出与开漏输出的区别推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件;开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止.要实现 线与 需要用OC(open collector)门电路.是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小,效率高。
输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。
所谓开漏电路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏极。
同理,开集电路中的“集”就是指三极管的集电极。
开漏电路就是指以MOSFET的漏极为输出的电路。
一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。
完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。
如图1所示:组成开漏形式的电路有以下几个特点:1. 利用 外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。
当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。
开漏 推挽电路
Open drain & push pull,IO口驱动,集电极开路Open drain & push pull最近在写GPIO的driver, 在配置GPIO管脚时,看见了感觉熟悉的两个名词:Open Drain and Push Pull。
可是一时对它们的原理及区别有感觉很模糊,故上网收集了一些资料复习一下。
所谓开漏电路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏极。
同理,开集电路中的“集”就是指三极管的集电极。
开漏电路就是指以MOSFET的漏极为输出的电路。
一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。
完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。
如图1所示:图 1组成开漏形式的电路有以下几个特点:1. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。
当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。
IC内部仅需很下的栅极驱动电流。
如图1。
2. 可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。
形成“与逻辑” 关系。
如图1,当PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一个变低后,开漏线上的逻辑就为0了。
这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。
3. 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。
如图2, IC的逻辑电平由电源Vcc1决定,而输出高电平则由Vcc2决定。
这样我们就可以用低电平逻辑控制输出高电平逻辑了。
4. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平(因此对于经典的51单片机的P0口而言,要想做输入输出功能必须加外部上拉电阻,否则无法输出高电平逻辑)。
5. 标准的开漏脚一般只有输出的能力。
添加其它的判断电路,才能具备双向输入、输出的能力。
图 2应用中需注意:1. 开漏和开集的原理类似,在许多应用中我们利用开集电路代替开漏电路。
例如,某输入Pin要求由开漏电路驱动。
则我们常见的驱动方式是利用一个三极管组成开集电路来驱动它,即方便又节省成本。
推挽输出与开漏输出的区别
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开漏电路特点及应用
另一种是互补推挽输出,采用2只晶体管,一只在上一只在下,上面的一只是n型,下面为p型(以三极管为例),两只管子的连接为:npn(上)的c连vcc,pnp(下)的c接地,两只管子的ee,bb相连,其中ee作为输出(引出脚),bb接内部逻辑,这个电路通常用于功率放大点路的末级(音响),当bb接高电压时npn管导通输出高电压,由于三极管的ec电阻很小,因此输出的高电压有很强的驱动能力,当bb接低电压时npn截至,pnp导通,由于三极管的ec电阻很小因此输出的低电压有很强的驱动能力,简单的例子,9013导通时ec电阻不到10欧,以Vh=2.5v,vcc=5v计算,高电平输出电流最大=250MA,短路电流500ma,这个计算同时告诉我们采用推挽输出时一定要小心千万不要出现外部电路短路的可能,否则肯定烧毁芯片,特别是外部驱动三极管时别忘了在三极管的基极加限流电阻。推挽输出电路的形式很多,有些单片机上下都采用n型管,但内部逻辑提供互补输出,以上的说明仅仅为了说明推挽的原理,为了更深的理解可以参考功率放大电路。
5. 标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断电路,才能具备双向输入、输出的能力。
应用中需注意:
1. 开漏和开集的原理类似,在许多应用中我们利用开集电路代替开漏电路。例如,某输入Pin要求由开漏电路驱动。则我们常见的驱动方式是利用一个三极管组成开集电路来驱动它,即方便又节省成本。如图3。
如果学过三极管放大电路一定知道,前置单管放大器和功放末级放大电路的区别。单片机内部的逻辑经过内部的逻辑运算后需要输出到外面,外面的器件可能需要较大的电流才能推动,因此在单片机的输出端口必须有一个驱动电路。
GPIO输入输出各种模式详解
GPIO输入输出各种模式详解GPIO(General Purpose Input/Output)是通用输入输出口,用于连接外部设备和单片机。
在单片机中,GPIO可以配置为输入或输出模式,同时还有三种特殊的模式:推挽模式、开漏模式和准双向端口模式。
下面将从原理、使用场景和配置方法三个方面详细介绍这三种模式。
推挽模式(Push-Pull Mode)是GPIO输出的常见模式,也是默认的输出模式。
当GPIO输出引脚处于高电平状态时,推挽模式会提供高电平输出(通常为Vcc电源电平),而当GPIO输出引脚处于低电平状态时,推挽模式会提供低电平输出(通常接地)。
推挽模式的优势在于输出电流大,能够提供较强的驱动能力,适用于直接驱动大功率负载的场景。
例如,通过GPIO控制LED灯等外设时,推挽模式可以稳定提供给LED所需的驱动电流,保证LED的正常工作。
开漏模式(Open-Drain Mode)是GPIO输出的另一种模式。
当GPIO输出引脚处于高电平状态时,开漏模式会将输出引脚拉到高阻态,而当GPIO输出引脚处于低电平状态时,开漏模式会将输出引脚拉到地。
开漏模式需要通过一个外接上拉电阻将输出引脚连接到Vcc电源电平上。
开漏模式的优势在于输出可以与其他器件共享同一个总线,通过总线上的上拉电阻或其他器件的驱动电源提供高电平。
开漏模式适用于多个GPIO输出的引脚需要共享一个总线的场景,例如,使用I2C总线协议时,多个GPIO引脚可以共享SDA(数据线)和SCL(时钟线)。
准双向端口(Quasi-Bidirectional Port)是GPIO输入输出的特殊模式,常见于外设总线接口中。
准双向端口可以既作为输入又作为输出,且在不同的时间片段进行输入输出操作。
准双向端口的原理是通过一个三态门和一个外接上拉电阻实现的。
当GPIO处于输出模式时,三态门使得GPIO输出到外设;而当GPIO处于输入模式时,三态门处于高阻态,外设可以将信号输入到GPIO中。
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开漏(Open-Drain)和推挽(Push-Pull)输出
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漏级开路即高阻状态,适用于输入/输出,其可独立输入/输出低电平和高阻状态,若需要产生高电平,则需使用外部上拉电阻或使用如LCX245等电平转换芯片。
有些朋友,尤其是未学过此方面知识的朋友,在实际工作中将I/O 口设置为漏开,并想输出高电平,但向口线上写1后对方并未认出高电平,但用万用表测量引脚确有电压,这种认为是不对的,对于高阻状态来说,测量电压是无意义的,正确的方法应是外加上拉电阻,上拉电阻的阻值=上拉电压/芯片引脚最大灌(拉)电流。
推挽方式可完全独立产生高低电平,推挽方式为低阻,这样,才能保证口线上不分走电压或分走极小的电压(可忽略),保证输出与电源相同的高电平,推挽适用于输出而不适用于输入,因为若对推挽(低阻)加高电平后,I=U/R,I会很大,将造成口的烧毁。
对与C8051F的很多型号片子,将I/O口设置为推挽方式的做法为:PnMDOUT=0xff,Pn=0x00,这样设置I/O口为推挽,并输出低电平(可降低功耗)将I/O口设置为漏开方式的做法为:PnMDOUT=0x00,Pn=0x11,这样设置I/O口为漏开。
如果学过三极管放大电路一定知道,前置单管放大器和功放末级放大电路的区别。
单片机内部的逻辑经过内部的逻辑运算后需要输出到外面,外面的器件可能需要较大的电流才能推动,因此在单片机的输出端口必须有一个驱动电路。
这种驱动电路有两种形式:
其中的一种是采用一只N型三极管(npn或n沟道),以npn三极管为例,就是e接地,b接内部的逻辑运算,c 引出,b受内部驱动可以控制三极管是否导通但如果三极管的c极一直悬空,尽管b极上发生高低变化,c极上也不会有高低变化,因此在这种条件下必须在外部提供一个电阻,电阻的一端接c(引出脚)另一端接电源,这样当三极管的b有高电压是三极管导通,c电压为低,当b为低电压时三极管不通,c极在电阻的拉动下为高电压,这种驱动电路有个特点:低电压是三极管驱动的,高电压是电阻驱动的(上下不对称),三极管导通时的ec内阻很小,因此可以提供很大的电流,可以直接驱动led甚至继电器,但电阻的驱动是有限的,最大高电平输出电流
=(vcc-Vh)/r;
另一种是互补推挽输出,采用2只晶体管,一只在上一只在下,上面的一只是n型,下面为p型(以三极管为例),两只管子的连接为:npn(上)的c连vcc,pnp(下)的c接地,两只管子的ee,bb相连,其中ee作为输出(引出脚),bb接内部逻辑,这个电路通常用于功率放大点路的末级(音响),当bb接高电压时npn管导通输出高电压,由于三极管的ec电阻很小,因此输出的高电压有很强的驱动能力,当bb接低电压时npn截至,pnp导通,由于三极管的ec电阻很小因此输出的低电压有很强的驱动能力,简单的例子,9013导通时ec电阻不到10欧,以Vh=2.5v,vcc=5v计算,高电平输出电流最大=250MA,短路电流500ma,这个计算同时告诉我们采用推挽输出时一定要小心千万不要出现外部电路短路的可能,否则肯定烧毁芯片,特别是外部驱动三极管时别忘了在三极管的基极加限流电阻。
推挽输出电路的形式很多,有些单片机上下都采用n型管,但内部逻辑提供互补输出,以上的说明仅仅为了说明推挽的原理,为了更深的理解可以参考功率放大电路。
具有开漏(OD)输出的器件是指内部输出和地之间有个N沟道的MOSFET(Q1),这些器件可以用于电平转换的应用。
输出电压由Vcc'决定。
Vcc'可以大于输入高电平电压VCC(up-translate)也可以低于输入高电平电压VCC(down-translate)。
开漏器件对于各种电压节点间的电平转换非常有用。
但是,这种电平转换的方法存在一些缺点。
例如,当输出电平为低时,N沟道三极管是导通的,这样在Vcc'和GND之间有一个持续的电流流过上拉电阻R和三极管Q1。
这会影响整个系统的功耗。
采用较大值的上拉电阻可以减小电流。
但是,但是大的阻值会使输出信号的上升时间变慢。
开漏输出器件的优点如下:
● 可以用于各种电压节点的Up-translate和down-translate转换
● 可以将多个开漏输出的Pin脚,连接到一条线上,形成“与逻辑”关系,即“线与”功能,任意一个变低后,开漏线上的逻辑就为0了。
这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。
● 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。
上图有问题,参考下图
具有推挽(push-pull)输出的器件是指输出脚内部集成有一对互补的MOSFET,当Q1导通、Q2截止时输出高电平;而当Q1截止导通、Q2导通时输出低电平;即可以吸电流,也可以贯电流;
但是缺点是,一条总线上只能有一个push-pull输出的器件;。