驱动能力总结

1、在电子电路中为什么有的地方电压会被拉低？

2、驱动能力是什么意思，如何提高驱动能力？

问题补充：

在很多资料上看到说驱动能力不够是因为提供的电流太小，为什么不说电压呢？在很多限制的条件都是电流而不是电压，为什么？电压和电流满足欧姆定律，考虑谁不是都一样吗？

还有就是，在什么情况下要考虑驱动能力，是不是只有在集成电路输出口要考虑？那你怎么知道这个集成电路驱动能力是不是不够？在平常的电路中（非集成电路IO口），如何考虑驱动能力？能不能给些例子。提高驱动能力都有哪些办法？我只知道用三极管提高驱动能力。

这位朋友,你的问题是一个电子设计中最为基本的问题。但是有很多初学者或者新上手的设计人员都分不清楚这个电压电流在苛刻的条件下的区分。我给你分析一下，希望对你有所帮助！

1、问：为什么说驱动能力不够是因为提供电流太小而不是电压？和分析驱动能力不够？

答：首先我们看到的驱动能力不够，大部分是在你选择的负载（电阻、喇叭等）电压符合供电电压的，那么电压符合了只有看电流大小是否足够。是电压还是电流引起驱动能力不够，给你个判断方法，将后级电流开路测试电压是否符合负载电压，符合但接上负载后电压就会降低这个就是电流驱动能力不够。如果电压不够则是驱动电压不够。

2、什么情况下要考虑驱动能力？

任何情况都要考虑包括数字信号处理的接口电路里。但是常说的驱动能力都是在功率驱动的情况下用的比较多。

3、怎么知道在集成电路里和平常IC驱动能力是否足够？和提高驱动能力的办法。

在IC的资料里都有说明I/O口的驱动能力，根据你的负载所需要的驱动能力来判断这个I/C的I/O口是否符合，如果不符合可以用三极管或者MOS管子放大提高驱动能力。

4、举例子：用一个IC驱动1个LED。IC输出电压5V，输出电流20mA，用来驱动一个白色LED。LED是20mA 、3.3V的。那么5-3.3=1.7V，20mA时1.7/20mA=85R。这样我们可以在LED上串接一个电阻85R，正接I/O负对地就可以了。

现在改为驱动300mA、3.3V的1WLED。I/O驱动能力就不够了，需要提高驱动能力。分析输出5V输出20mA，用放大200倍的8050三极管，集电极电流要在300mA，计算得：300mA/200=1.5mA，基极电流为1.5mA，为了使三极管深度饱和选用10倍饱和电流。1.5*10=15mA，5V/15mA=333R，则选用330R的电阻串联到三极管基极和I/O口上，发射极连接地，集电极接LED-，LED+接电阻（5-3.3=1.7/0.3=5.67R）5.67R/1W，然后接5V 就可以了。

1.深度饱和时，视所用管子Ube可取0.7V，Uce可取0.1~0.5V（大多计算可忽略），Ic 不再受控，认为恒定在设计值不变了，Ic则几乎仅由外部电路（R+LED）决定，三极管近似是一个开关。

2.放大状态，Ube可视为不变，而Uce就完全不能确定了，Ic就意味着还会随管子而变，即Vce较大，功耗也偏大，β值不单受温度，电流，电压影响

3.饱和10倍，意指取1/10标称β值。这是一般电路深度（可靠）饱和常用工程数据（5倍也可算作饱和，20倍意义就不大了）

P0是一个漏极开路接口,让它工作在灌电流状态下驱动LED是没有问题的。即:VCC>限流电阻>LED>P0。

灌电流：IO口为低电平的时候,电流从IO口外面“灌”进单片机，相反的就是“拉电流”，IO口为高电平的时候,电流从单片机流出去给负载供电。

P0口有两种工作方式：总线式和IO口式。简单的说就是：把P0用来作地址数据复用线（movx movc之类的指令）就是总线，这时P0口是推挽式输出，就是pmos，nmos都来驱动输出，所以这个时候不论输出1（高电平）还是输出0（低电平），驱动都比较强的（内阻小，输出电流大），你们没人见过51访问外ram的硬件中P0口接上拉电阻的吧！

第二种就是IO方式，就是将它当作普通的IO来用，这时它与其他的三个不同的是，它内部没有上拉电阻（也就是其他的三个口内部都有上拉），属于开漏输出（OD），所以它的输出是低电平（0）和高阻态（z）两种状态，你只需从此管脚接一个发光管和限流电阻到电源就可以了，此时管脚就相当于一个开关，闭合到地或断开，这应该算最简单，而且功耗低的一种接法了。

当然，你也可以利用高电平来驱动，就是外面接一个上拉电阻了，这种方法不好，功耗大，自己想一下就知道原因了。尤其是接的负载比较重，同时驱动几个发光管，必须要减小上拉电阻以提供足够的驱动电流，但是，小的上拉电阻导致负载不工作时的电流大，甚至关不断负载（发光管不能熄灭）。

其它口内部接了上拉电阻，是伪双向口的需要。

因为总线操作通常速度较快，开漏的输出容易导致上升沿变圆滑，该方式针对总线方式时该端口的所有输出（包括地址和数据），总线时上升下降都要求快，开漏下降快（因为是MOS管控制），上升慢（因为是上拉拉起来的），P0口的上半截图腾柱是在总线操作模式下才接上去的，所以不能说IO结构没变。P0口本身就有上半截图腾柱，只是在总线方式下才配置为激活。看到有些电路P0口也加上拉电阻，该情况可以理解为P0口不仅作为总线方式也作为IO式。

51单片机P0口上拉电阻的深入研究

如果是驱动led，那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些，电阻可减小，最小不要小于200欧姆，否则电流太大；如果希望亮度小一些，电阻可增大，增加到多少呢，主要看亮度情况，以亮度合适为准，一般来说超过3K以上时，亮度就很弱了，但是对于超高亮度的LED，有时候电阻为10K时觉得亮度还能够用。通常就用1k的。

对于驱动光耦合器，如果是高电位有效，即耦合器输入端接端口和地之间，那么和LED 的情况是一样的；如果是低电位有效，即耦合器输入端接端口和VCC之间，那么除了要串接一个1—4.7k之间的电阻以外，同时上拉电阻的阻值就可以用的特别大，用100k—500K 之间的都行，当然用10K的也可以，但是考虑到省电问题，没有必要用那么小的。

对于驱动晶体管，又分为PNP和NPN管两种情况：对于NPN，毫无疑问NPN管是高电平有效的，因此上拉电阻的阻值用2K——20K之间的，具体的大小还要看晶体管的集电极接的是什么负载，对于LED类负载，由于发管电流很小，因此上拉电阻的阻值可以用20k 的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流大，因此上拉电阻的阻值最好不要大于4.7K，有时候甚至用2K的。对于PNP管，毫无疑问PNP管是低电平有效的，因此上拉电阻的阻值用100K以上的就行了，且管子的基极必须串接一个1——10K的电阻，阻值的大小要看管子集电极的负载是什么，对于LED类负载，由于发光电流很小，因此基极串接的电阻的阻值可以用20k的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流大，因此基极电阻的阻值最好不要大于4.7K。

对于驱动TTL集成电路，上拉电阻的阻值要用1——10K之间的，有时候电阻太大的话是拉不起来的，因此用的阻值较小。但是对于CMOS集成电路，上拉电阻的阻值就可以用的很大，一般不小于20K，我通常用100K的，实际上对于CMOS电路，上拉电阻的阻