推挽与开漏
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。
开漏和推挽到底啥区别?
开漏和推挽到底啥区别?开漏和推挽到底有什么区别?开漏和推挽区别在于:开漏:输出端相当于三极体的集电极,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)。
推挽输出:可以输出高,低电平,连线数字器件。
开漏电路就是指以MOS FET的漏极为输出的电路。
一般的用法是会在漏极外部的电路新增上拉电阻。
完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。
推挽结构一般是指两个三极体分别受两互补讯号的控制,总是在一个三极体导通的时候另一个截止。
微控制器IO口开漏和推挽的区别微控制器IO埠开漏就是只有一个对地的mos管没有上拉电阻,漏极开路就是什么都不接,推挽输出就是对地对电源各有一个mos管,高电平时对电源的mos管导通对地mos管截止,低电平对地的mos 管导通对电源mos管截止,希望你能理解微控制器io口设定推挽和开漏的区别设定推挽模式,只能是输出模式,而输出高低电平的驱动电流都很大。
而开漏模式,即可作为输出,也可作为输入。
作输出时,要输出高电平,需要外加上拉电阻。
作输入时,要求处理高电平状态,才能读外部引脚。
推挽和半桥区别大概说说;1)推挽电路管子大都工作线上性区,半桥电路的管子则工作在开关状态;2)推挽电路管子大都采用NPN、PNP / N沟道、P沟道的配对形式,或是等效形式,如达林顿结构;半桥电路的管子因为都工作在开关状态,不必采用极性配对的管子;推挽半桥区别反激最简单,一个变压器,一个开关管,一个输出二极体正激在上面的基础上,多一个储能电感,次级多一个续流二极体推挽,两个开关管,一个变压器(变压器初级抽头),次级也抽头,两个输出二极体半桥,跟推挽相近,但变压器没有抽头,次级同推挽全桥,有四个开关,次级同推挽BOOT升压电压和推挽升压的区别BOOT升压(降压)电路是通过开关管和储能元件(电感或电容)的配合达到升压或降压的目的,主电路工作在开关状态。
推挽电路通过电晶体和变压器的配合达到升压或降压目的,主电路可以工作在模拟或者开关状态。
【2017年整理】推挽输出与开漏输出(自己整理,网上最全讲解)
鉴于网友们对于开漏输出和推挽输出都不是很明白,我把网上所有关于开漏和推挽的讲解都做了整合,虽然不是原创,但也希望大家都可以从中获益!!推挽输出与开漏输出的区别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。
开漏输出与推挽输出详解,单片机输出口详解
单片机I/O口推挽输出与开漏输出的区别(转)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.我们先来说说集电极开路输出的结构。
集电极开路输出的结构如图1所示,右边的那个三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路(左边的三极管为反相之用,使输入为“0”时,输出也为“0”)。
对于图1,当左端的输入为“0”时,前面的三极管截止(即集电极C跟发射极E之间相当于断开),所以5V电源通过1K电阻加到右边的三极管上,右边的三极管导通(即相当于一个开关闭合);当左端的输入为“1”时,前面的三极管导通,而后面的三极管截止(相当于开关断开)。
我们将图1简化成图2的样子。
图2中的开关受软件控制,“1”时断开,“0”时闭合。
很明显可以看出,当开关闭合时,输出直接接地,所以输出电平为0。
而当开关断开时,则输出端悬空了,即高阻态。
这时电平状态未知,如果后面一个电阻负载(即使很轻的负载)到地,那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了,所以这个电路是不能输出高电平的。
再看图三。
图三中那个1K的电阻即是上拉电阻。
如果开关闭合,则有电流从1K电阻及开关上流过,但由于开关闭其它三个口带内部上拉),当我们要使用输入功能时,只要将输出口设置为1即可,这样就相当于那个开关断开,而对于P0口来说,就是高阻态了。
对于漏极开路(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。
另一种输出结构是推挽输出。
推挽输出的结构就是把上面的上拉电阻也换成一个开关,当要输出高电平时,上面的开关通,下面的开关断;而要输出低电平时,则刚好相反。
比起OC 或者OD来说,这样的推挽结构高、低电平驱动能力都很强。
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。
单片机IO口推挽输出与开漏输出的区别
单片机I/O口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.我们先来说说集电极开路输出的结构。
集电极开路输出的结构如图1所示,右边的那个三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路(左边的三极管为反相之用,使输入为“0”时,输出也为“0”)。
对于图1,当左端的输入为“0”时,前面的三极管截止(即集电极C跟发射极E之间相当于断开),所以5V电源通过1K电阻加到右边的三极管上,右边的三极管导通(即相当于一个开关闭合);当左端的输入为“1”时,前面的三极管导通,而后面的三极管截止(相当于开关断开)。
我们将图1简化成图2的样子。
图2中的开关受软件控制,“1”时断开,“0”时闭合。
很明显可以看出,当开关闭合时,输出直接接地,所以输出电平为0。
而当开关断开时,则输出端悬空了,即高阻态。
这时电平状态未知,如果后面一个电阻负载(即使很轻的负载)到地,那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了,所以这个电路是不能输出高电平的。
再看图三。
图三中那个1K的电阻即是上拉电阻。
如果开关闭合,则有电流从1K电阻及开关上流过,但由于开关闭其它三个口带内部上拉),当我们要使用输入功能时,只要将输出口设置为1即可,这样就相当于那个开关断开,而对于P0口来说,就是高阻态了。
对于漏极开路(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。
另一种输出结构是推挽输出。
推挽输出的结构就是把上面的上拉电阻也换成一个开关,当要输出高电平时,上面的开关通,下面的开关断;而要输出低电平时,则刚好相反。
比起OC或者OD来说,这样的推挽结构高、低电平驱动能力都很强。
集成电路的三种输出结构
集成电路的三种输出结构集成电路(IC)是将多个电子元件(如晶体管、电阻、电容等)集成在一个小芯片上的电子器件。
IC的输出结构是指IC与外部电路连接的方式,主要有以下三种类型:1. 推挽式输出推挽式输出结构是IC中最常见的输出结构之一。
它使用一对互补晶体管(一个NPN晶体管和一个PNP晶体管)来控制输出信号。
当一个晶体管导通时,另一个晶体管截止,从而使输出信号在高电平和低电平之间切换。
推挽式输出结构具有以下优点:输出电流大:由于使用了两个晶体管,因此推挽式输出结构可以提供较大的输出电流,适合驱动高负载。
输出阻抗低:推挽式输出结构的输出阻抗较低,可以有效地减少信号失真。
抗干扰能力强:推挽式输出结构对电源噪声和共模干扰具有较强的抗干扰能力。
2. 开漏式输出开漏式输出结构是另一种常见的IC输出结构。
它只使用一个晶体管(NPN晶体管或PNP晶体管)来控制输出信号。
当晶体管导通时,输出信号为低电平;当晶体管截止时,输出信号为高电平。
开漏式输出结构具有以下优点:功耗低:由于只使用了一个晶体管,因此开漏式输出结构的功耗较低。
输出电压范围宽:开漏式输出结构的输出电压范围可以从0V到电源电压,因此可以连接各种外部电路。
抗干扰能力强:开漏式输出结构对电源噪声和共模干扰具有较强的抗干扰能力。
3. 三态输出三态输出结构是IC中比较特殊的一种输出结构。
它使用三个晶体管来控制输出信号,可以通过控制信号将输出信号设置为高电平、低电平或高阻态。
三态输出结构具有以下优点:输出状态可控:三态输出结构可以通过控制信号将输出信号设置为高电平、低电平或高阻态,因此可以灵活地控制信号的传输。
减少功耗:当输出信号设置为高阻态时,三态输出结构的功耗很低。
便于连接:三态输出结构可以很容易地连接在一起,从而实现多个IC之间的数据传输。
集成电路的输出结构有很多种,每种结构都有其独特的优点和缺点。
在选择IC 时,需要根据实际应用需求来选择合适的输出结构。
单片机STM32学习笔记
推挽输出与开漏输出的区别推挽输出推挽输出::可以输出高可以输出高,,低电平低电平,,连接数字器件连接数字器件; ;开漏输出开漏输出::输出端相当于三极管的集电极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电流型的驱动,,其吸收电流的能力相对强其吸收电流的能力相对强((一般20ma 以内以内). ).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另一个截止. .要实现“线与”需要用OC(open collector)collector)门电路门电路门电路..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。
抽取电流。
问题:问题:很多芯片的供电电压不一样,有3.3v 和5.0v 5.0v,需要把几种,需要把几种IC 的不同口连接在一起,是不是直接连接就可以了?实际上系统是应用在I2C 上面。
上面。
简答:简答:1、部分3.3V 器件有5V 兼容性,可以利用这种容性直接连接兼容性,可以利用这种容性直接连接2、应用电压转换器件,如TPS76733就是5V 输入,转换成3.3V 3.3V、、1A 输出。
输出。
开漏电路特点及应用在电路设计时我们常常遇到开漏(在电路设计时我们常常遇到开漏(open drain open drain )和开集()和开集()和开集(open collector open collector )的概念。
所)的概念。
所谓开漏电路概念中提到的“漏”就是指MOSFET 的漏极。
开漏电路与推挽电路
实际应用与选择
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六、推挽与开漏的选择
该图中左边的便是推挽输出模式,其中比较器输出高电平时 下面的PNP管截止,而上面NPN管导通,输出电平VS+;当 比较器输出低电平时则恰恰相反,PNP管导通,输出和地相 连,为低电平。 右边的则可以理解为开漏输出形式,需要接上拉电阻。
22
六、推挽与开漏的选择
25
5
二、开漏电路的特点
2.可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条在线。形成 “与 逻辑” 关系,也称作“线与功能”。 如图1,当PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一个变低后,开漏 在线的逻辑就为0了。
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二、开漏电路的特点
线与功能
PIN_OUT= PIN_A * PIN_B * PIN_C 只有当PIN_A、PIN_B、PIN_C都 为高电平时,PIN_OUT的逻辑才 会为高电平
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三、开漏电路的不足
R阻值的选择——延时 Open drain带了上拉电阻的线路,即使以最快的速度去提 升电压,最快也要一个常量的R×C的时间。(其中R是电阻, C是寄生电容,包括了pin脚的电容和板子的电容) 电阻影响上升沿,不影响下降沿。如果使用中不关心上升沿 ,上拉电阻就可选择尽可能的大点,以减少对地通路的 电 流。如果对上升沿时间要求较高,电阻大小的选择应以芯片 功耗为参考。
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三、开漏电路的不足
当然Open drain也不是没有代价,Open drain輸出電路带 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 载充电的,当电阻选择小时,延时就小、但功耗大,反之延 时大功耗小。 Open drain提供了灵活的输出方式,但也是有代价的,如果 对延时有要求,建议用下降沿输出。
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推挽,开漏,强上拉,弱上拉,强下拉,弱下拉输出
推挽模式与开漏模式的个人见解
首先看以下STM32的GPIO的原理图如下:
当端口配置为输出时:
开漏模式:输出0时,N-MOS导通,P-MOS不被激活,输出0。
输出1时,N-MOS高阻,P-MOS不被激活,输出1(需要外部上拉);
此模式可以把端口作为双向IO使用。
个人解释:开漏模式的意思是上图的“输出控制”并不控制标注为“1”的线,让P-MOS不被激活(相当于没有这个器件),只有N-MOS。
此时,我们反推的话:
当输出即“3”线为0时,说明N-MOS导通了,也就是当某一条件下“输出控制”
控制2线,让N-MOS导通,结果就可以得到“3”出输出为0。
当输出“3”为1
时,说明N-MOS在“输出控制”的控制下没有工作,呈高阻态,那么“3”线则
是N-MOS的漏脚悬空,若想输出1,必须要外部上拉。
与51单片机的P0口类似,使用0的时候没问题,使用1的话需要外部加上拉。
推挽模式:输出0时,N-MOS导通,P-MOS高阻,输出0。
输出1时,N-MOS高阻,P-MOS导通,输出1(不需要外部上拉)。
个人解释:此种模式即在“输出控制”的条件下,N-MOS和P-MOS都是存在的,但是同时只有一个工作,具体可以百度。
当输出即“3”线为0的时,反推,
说明P-MOS是没有工作的(高阻),可以把此时的P-MOS当做一个大电阻,并且
上拉了,所以这里对比开漏模式的话不需要外部上拉。
N-MOS是导通的。
当输出
即“3”线为1时,反推,此时P-MOS是没有导通的,而N-MOS是没有工作的(高
阻)。
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。
推挽输出与开漏输出(自己整理,网上最全讲解)
鉴于网友们对于开漏输出和推挽输出都不是很明白,我把网上所有关于开漏和推挽的讲解都做了整合,虽然不是原创,但也希望大家都可以从中获益!!推挽输出与开漏输出的区别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。
推挽输出和开漏输出详解
open-drain与push-pull】GPIO的功能,简单说就是可以根据自己的需要去配置为输入或输出。
但是在配置GPIO管脚的时候,常会见到两种模式:开漏(open-drain,漏极开路)和推挽(push-pull)。
对此两种模式,有何区别和联系,下面整理了一些资料,来详细解释一下:图表?1 Push-Pull对比Open-Drain常见的GPIO的模式可以配置为open-drain或push-pull,具体实现上,常为通过配置对应的寄存器的某些位来配置为open-drain 或是push-pull。
当我们通过CPU去设置那些GPIO的配置寄存器的某位(bit)的时候,其GPIO硬件IC内部的实现是,会去打开或关闭对应的top transistor。
相应地,如果设置为了open-d模式的话,是需要上拉电阻才能实现,也能够输出高电平的。
因此,如果硬件内部(internal)本身包含了对应的上拉电阻的话,此时会去关闭或打开对应的上拉电阻。
如果GPIO硬件IC内部没有对应的上拉电阻的话,那么你的硬件电路中,必须自己提供对应的外部(external)的上拉电阻。
而push-pull输出的优势是速度快,因为线路(line)是以两种方式驱动的。
而带了上拉电阻的线路,即使以最快的速度去提升电压,最快也要一个常量的R×C的时间。
其中R是电阻,C是寄生电容(parasitic capacitance),包括了pin脚的电容和板子的电容。
但是,push-pull相对的缺点是往往需要消耗更多的电流,即功耗相对大。
而open-drain所消耗的电流相对较小,由电阻R所限制,而R不能太小,因为当输出为低电平的时候,需要sink更低的transistor,这意味着更高的功耗。
(此段原文:because the lower transistor has to sink that current when the output is low; that means higher power consumption.)而open-drain的好处之一是,允许你cshort()多个open-drain的电路,公用一个上拉电阻,此种做法称为wired-OR连接,此时可以通过拉低任何一个IO的pin脚使得输出为低电平。
详细解说开漏输出和推挽输出
详细解说开漏输出和推挽输出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。
典型的用法是在漏极外部的电路添加上拉电阻到电源如图所示。
完整的开漏电路应由开漏器件和开漏上拉电阻组成。
漏极开路输出和推挽输出
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。
什么是开漏输出、推挽输出、开集输出、OC、OD、线或线与逻辑
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。
推挽开漏
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。
/////////////////////////////////////////////////////////////////////开漏电路特点及应用在电路设计时我们常常遇到开漏(open drain)和开集(open collector)的概念。
本人虽然在念书时就知道其基本的用法,而且在设计中并未遇的过问题。
但是前两天有位同事向我问起了这个概念。
我忽然觉得自己对其概念了解的并不系统。
近日,忙里偷闲对其进行了下总结。
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。
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。
推挽开漏
推挽开漏
推挽电路(互补型电路),用兩個參數相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在於電路中,各負責正負半周的波形放大任務。
功放的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。
对负载而言,好象是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。
适用于低电压大电流的场合,广泛应用于功放电路和开关电源中。
优点是:
结构简单,开关变压器磁芯利用率高,推挽电路工作时,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。
缺点是:变压器带有中心抽头,而且开关管的承受电压较高;由于变压器原边漏感的存在,功率开关管关断的瞬间,漏源极会产生较大的电压尖峰,另外输入电流的纹波较大,因而输入滤波器的体积较大。
开漏输出顾名思义为漏极开路,在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那是因为当三机管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也就不是真正的0,而是约0。
而这个就是漏电流。
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。
它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。
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。
OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。
传统8051单片机只有开漏输出。
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简单一点理解推挽输出与开漏输出
1. 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).
2. 开漏电路特点
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。
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。
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。
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。
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。
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,应为在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。
3. 什么是推挽结构
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 .如果输出级的有两个三极管,始终处于一个导通、一个截止的状态,也就是两个三级管推挽相连,这样的电路结构称为推拉式电路或图腾柱(Totem- pole)输出电路(可惜,图无法贴上)。
当输出低电平时,也就是下级负载门输入低电平时,输出端的电流将是下级门灌入T4;当输出高电平时,也就是下级负载门输入高电平时,输出端的电流将是下级门从本级电源经 T3、D1 拉出。
这样一来,输出高低电平时,T3 一路和 T4 一路将交替工作,从而减低了功耗,提高了每个管的承受能力。
又由于不论走哪一路,管子导通电阻都很小,使RC常数很小,转变速度很快。
因此,推拉式输出级既提高电路的负载能力,又提高开关速度。
供你参考。
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。