开漏输出与推挽输出详解,单片机输出口详解
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。
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。
单片机IO口推挽与开漏输出详解
单片机I/O口推挽与开漏输出详解推挽输出: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).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。
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。
GPIO输入输出各种模式（推挽、开漏、准双向端口）详解
**GPIO输入输出各种模式（推挽、开漏、准双向端口）详解/techexchangeischeap概述能将处理器的GPIO（General Purpose Input and Output）内部结构和各种模式彻底弄清楚的人并不多，最近在百度上搜索了大量关于这部分的资料，对于其中很多问题的说法并不统一。
本文尽可能的将IO涉及到的所有问题罗列出来，对于有明确答案的问题解释清楚，对于还存在疑问的地方也将问题提出，供大家讨论。
概括地说，IO的功能模式大致可以分为输入、输出以及输入输出双向三大类。
其中作为基本输入IO，相对比较简单，主要涉及的知识点就是高阻态；作为输出IO，相比于输入复杂一些，工作模式主要有开漏（Open Drain）模式和推挽（Push-Pull）模式，这一部分涉及的知识点比较多；对于输入输出IO，容易产生疑惑的地方是准双向和双向端口的区别。
下面就按照这样的顺序依次介绍各个模式的详细情况。
输入IO这里所说的输入IO，指的是只作为输入，不具有输出功能。
此时对于input引脚的要求就是高阻（高阻与三态是同一个概念）。
基本输入电路的类型大致可以分为3类：基本输入IO电路、施密特触发输入电路以及弱上拉输入电路。
先从最基本的基本输入IO电路说起，其电路如图 1所示。
图 1其中的缓冲器U1是具有控制输入端，且具有高阻抗特性的三态缓冲器。
通俗地说就是这个缓冲器对外来说是高阻的，相当于在控制输入端不使能的情况下，物理引脚与内部总线之间是完全隔离的，完全不会影响内部电路。
而控制输入端的作用就是可以发出读Pin状态的操作指令。
其过程如图 2所示。
图 2这种基本电路的一个缺点是在读取外部信号的跳变沿时会出现抖动，如下图所示。
图 3于是施密特触发输入电路就是解决了上述这种抖动的问题，其经过施密特触发器后的信号如图 4所示。
图 4对于输入电路还存在另外一个问题，就是当输入引脚悬空的时候，输入端检测到的电平是高还是低？当输入信号没有被驱动，即悬空(Floating)时，输入引脚上任何的噪声都会改变输入端检测到的电平，如图 5所示。
推挽输出、开漏输出、上拉输入区分与总结
推挽输出、开漏输出、上拉输入区分与总结推挽输出：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。
高低电平由IC的电源低定。
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。
详细理解：如图所示，推挽放大器的输出级有两个“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，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。
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VT3拉出。
这样一来，输出高低电平时，VT3 一路和 VT5 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。
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)。
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、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。
单片机IO口推挽、开漏输出、准双向IO详解
单片机IO口推挽、开漏输出、准双向IO详解加入论坛的方式：在公众号对话框内，输入数字“1”，即可进入论坛，无需注册，就是这么简单。
诚邀您的加入。
在学单片机和选用逻辑器件的时候我们常别人说这款芯片是推挽输出驱动能力强，这个引脚是开漏输出需要加上拉电阻。
是不是有时候感觉一头雾水？今天就详解一下推挽和开漏，以后你买芯片的时候就可以和别人大声理论了。
1. 什么是推挽输出推挽输出既可以输出低电平，也可以输出高电平，可以直接驱动功耗不大的数字器件。
2. 推挽输出电路的结构推挽电路是由两个三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，电路工作时，两只对称的开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高、既提高电路的负载能力，又提高开关速度。
其示意结构如下图所示：1. 当内部输出1电平时，上边的MOS管导通同时下边的MOS管截至，IO口输出高电平；2. 当内部输出0电平时，上边的MOS管截至同时下边的MOS管导通，IO口输出低电平；3. 什么是开漏输出开漏输出只能输出低电平，如果要输出高电平必须通过上拉电阻才能实现。
就类似于三极管的集电极输出。
4. 开漏输出电路的结构如上图：1. 内部输出1时MOS管截止，输出与地断开，这时候IO口其实是没有驱动能力的，需要外部连接上拉电阻才能输出高电平，才能驱动数字器件；2. 内部输出0时MOS管导通，输出低电平，所以开漏能输出低电平；5. 准双向IO在学51单片机的时候老师告诉我们，51单片机的IO口是准双向的，什么是准双向的？示意如下：其结构类似于开漏输出，只不过是把上拉电阻集成到了单片机内部。
6. IO口如何应用对于推挽输出的IO口可以直接输出高低电平驱动功耗较小的数字器件，但对于开漏输出的话必须要在外部接上拉电阻才行。
比如说LPC11C14单片机的片上I2C资源就是开漏输出的，如果要使用这两个引脚做输出就必须加上拉电阻，如下图所示：进入论坛的方式：在公众号对话框内，输入数字“1”，即可进入论坛，无需注册，就是这么简单。
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。
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。
详解开漏输出,推挽输出,上拉电阻
首先我们来建立开漏输出与推挽输出的模型吧!这两幅图是开漏输出的简化模型!推挽输出实际上应是把图三的电阻也换成一个开关(即场效应管)，当上面开关接通，下面关断时，输出高电平;当上面开关关断，下面开关接通时，输出低电平;当二者都关断时，呈高阻态，此时可以输入信号。
当然不允许两者同时接通，所以才叫推挽，即同一时刻二者最多只能有一个工作。
为什么要有开漏输出?因为它有以下优点：1.利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动;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。
如果是推挽输出显然是不行的,因为假如你把要”与”的I/O口都挂到一条线上,那么在一些高一些低的情况下显然会烧掉场效应管(原因是两个场效应管直接连通了,联想上面的模型去想吧)3.可以利用改变上拉电源的电压，改变传输电平。
比如你想这个I/O口输出3.3V 电平,那么只需要把上拉电平设为3.3V就OK了撒!这个5V的51单片机也可以输出3.3V电平了,呵呵!但前提是用P0口哈!那开漏输出又有什么不足的呢?1.输出电流低,因为上拉电阻一般取的比较大(为了减少静态功耗),所以驱动力不足,而推挽输出用的是场效应管,当然驱动能力强了.2. 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。
推挽输出的优点:1.驱动能力强,因为用的是场效应管,当然驱动能力强了.2.真正的双向口推挽输出的缺点:1.不能把两个都是推挽输出的CMOS门级相连,这样当一高一低时很容易因功耗过大烧管子,推挽输出一般用于驱动.关于双向口与准双向口!什么是准双向口?首先我们要明白什么是双向口?双向口是指输入输出口具有三态，即输出高，输出低，和输入高阻态例如PO口作为地址/数据复用口时就是完全意义上的双向口,它的上下两个场效应管交替工作,当上面的场效应管工作时,输出1,当下面的场效应管工作时,输出0,当两个都不工作时,为高阻输入态.此时实际上就和推挽输出没有两样。
什么是开漏输出、推挽输出、开集输出、OC、OD、线或线与逻辑
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。
推挽输出、开漏输出、上拉输入区分与总结
推挽输出、开漏输出、上拉输入区分与总结发布时间: 2012-08-09 10:50:42 来源: EDA中国推挽输出,开漏输出,上拉输入,区分以及上拉输入、下拉输入、浮空输入、模拟输入的区别最近在看数据手册的时候，发现在Cortex-M3里，对于GPIO的配置种类有8种之多：（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出对于刚入门的新手，我想这几个概念是必须得搞清楚的，平时接触的最多的也就是推挽输出、开漏输出、上拉输入这三种，但一直未曾对这些做过归纳。
因此，在这里做一个总结：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。
高低电平由IC的电源低定。
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。
详细理解：如图所示，推挽放大器的输出级有两个“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，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。
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VT3拉出。
这样一来，输出高低电平时，VT3 一路和VT5 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。
有关推挽输出、开漏输出、复用开漏输出、复用推
有关推挽输出、开漏输出、复用开漏输出、复用推挽输出以及上拉输入、下拉输入、浮空输入、模拟输入的区别最近在看数据手册的时候，发现在Cortex-M3里，对于GPIO的配置种类有8种之多：（1）GPIO_Mode_AIN 模拟输入（2）GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入（3）GPIO_Mode_IPD 下拉输入（4）GPIO_Mode_IPU 上拉输入（5）GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出（6）GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出（7）GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出（8）GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出对于刚入门的新手，我想这几个概念是必须得搞清楚的，平时接触的最多的也就是推挽输出、开漏输出、上拉输入这三种，但一直未曾对这些做过归纳。
因此，在这里做一个总结：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。
高低电平由IC的电源低定。
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。
详细理解：如图所示，推挽放大器的输出级有两个“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，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务。
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VT3拉出。
这样一来，输出高低电平时，VT3 一路和 VT5一路将交替工作，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。
集电极开路输出、开漏输出、推挽输出
【电子大讲堂】集电极开路输出、开漏输出、推挽输出集电极开路(OC)输出：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，但由于开关闭和时电阻为0(方便我们的讨论，实际情况中开关电阻不为0，另外对于三极管还存在饱和压降)，所以在开关上的电压为0，即输出电平为0。
如果开关断开，则由于开关电阻为无穷大(同上，不考虑实际中的漏电流)，所以流过的电流为0，因此在1K电阻上的压降也为0，所以输出端的电压就是5V了，这样就能输出高电平了。
但是这个输出的内阻是比较大的(即1KΩ)，如果接一个电阻为R的负载，通过分压计算，就可以算得最后的输出电压为5*R/(R+1000)伏，即5/(1+1000/R)伏。
所以，如果要达到一定的电压的话，R就不能太小。
如果R真的太小，而导致输出电压不够的话，那我们只有通过减小那个1K的上拉电阻来增加驱动能力。
但是，上拉电阻又不能取得太小，因为当开关闭合时，将产生电流，由于开关能流过的电流是有限的，因此限制了上拉电阻的取值，另外还需要考虑到，当输出低电平时，负载可能还会给提供一部分电流从开关流过，因此要综合这些电流考虑来选择合适的上拉电阻。
推挽输出与开漏输出结构和原理详解
推挽输出与开漏输出结构和原理详解推挽输出和开漏输出是指在数字电路中用于驱动外部负载的两种常用结构。
它们在控制信号的输出方式、应用领域和工作原理等方面有所不同。
下面将对推挽输出和开漏输出进行详解。
1.推挽输出结构及原理推挽输出结构是一种常用的数字电路输出结构，它由一个NPN型晶体管和一个PNP型晶体管组成，用于驱动负载。
推挽输出在广泛的应用领域中，如信号灯控制、音频放大器、电机驱动等。
推挽输出的结构示意图如下：```VccR1Input signal/，\NPN PNP Load_______```推挽输出的工作原理如下：(1) 当输入信号为低电平（0V）时，NPN晶体管截止，PNP晶体管饱和，输出接近Vcc电压，负载得到驱动。
(2) 当输入信号为高电平（Vcc）时，NPN晶体管饱和，PNP晶体管截止，输出接近0V，负载失去驱动。
推挽输出的特点：-输出电流能够提供相对较高的电流驱动能力；- 输出电压可以与Vcc相同，也可以与地（GND）相同；-推挽输出的集电极电阻很小，因此可以提供较低的输出电压误差；-适用于推挽驱动、电机驱动、音频放大器等需要提供大电流的应用场景。
2.开漏输出结构及原理开漏输出结构也是一种常用的数字电路输出结构，它通过NPN晶体管或MOSFET管驱动负载。
开漏输出结构广泛应用于数字IC、微控制器、I2C总线等。
开漏输出的结构示意图如下：```VccR1Input signal_____，______ LoadNPNN-MOS```开漏输出的工作原理如下：(1)当输入信号为低电平（0V）时，NPN晶体管截止或MOSFET导通，输出接近0V，负载得到驱动。
(2) 当输入信号为高电平（Vcc）时，NPN晶体管饱和或MOSFET截止，输出为高阻态（Open），负载失去驱动。
开漏输出的特点：-输出电流能够提供相对较高的电流驱动能力；-输出电压只能接近地（GND）；-输出电压的高、低电平通过外部上拉电阻（R1）进行限制；-适用于非对称驱动、开关电源控制等需要较高的输出电流和开路状态的应用场景。
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。
单片机开漏电路和推挽电路
单片机开漏电路和推挽电路
单片机开漏电路和推挽电路是两种常用的数字电路电路，它们在单片机应用中有重要的作用。
1. 开漏电路
开漏电路是一种在数字逻辑电路中使用的电路，它的特点是输出端口没有上拉或下拉电阻，只有一个晶体管作为开关控制。
在开漏电路中，只有当输出端口上的晶体管导通时，输出端口才能输出信号。
当晶体管截止时，输出端口处于开路状态，即没有输出信号。
开漏电路常用于驱动大负载、实现高电平输出等场合，例如驱动LED 灯、驱动电机等。
在单片机应用中，开漏电路常用于实现外部设备的开关控制，例如LED灯控制、电机控制等。
2. 推挽电路
推挽电路是一种在数字逻辑电路中使用的电路，它的特点是输出端口可以输出高电平或低电平信号，输出端口的状态由两个晶体管的状态决定。
当晶体管A导通时，晶体管B截止，输出端口为低电平；当晶体管B导通时，晶体管A截止，输出端口为高电平。
推挽电路常用于实现外部设备的开关控制，例如驱动LED灯、驱动电机等。
在单片机应用中，推挽电路常用于实现外部设备的开关控制，例如LED灯控制、电机控制等。
总之，开漏电路和推挽电路是两种常用的数字电路电路，它们在单片机应用中有重要的作用，需要根据具体的应用场景选择合适的电路。
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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。
如果两个输出不同电平的输出口接在一起的话，就会产生很大的电流，有可能将输出口烧坏。
而上面说的OC或OD输出则不会有这样的情况，因为上拉电阻提供的电流比较小。
如果是推挽输出的要设置为高阻态时，则两个开关必须同时断开（或者在输出口上使用一个传输门），这样可作为输入状态，AVR单片机的一些IO口就是这种结构。
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。
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（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。
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（上拉电阻的电源电压）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（这样你就可以进行任意电平的转换）。
（例如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。
）
图2
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)。
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. 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。
6.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、线与。
7.线与功能主要用于有多个电路对同一信号进行拉低操作的场合，如果本电路不想拉低，就输出高电平，因为OPEN-DRAIN上面的管子被拿掉，高电平是靠外接的上拉电阻实现的。
（而正常的CMOS输出级，如果出现一个输出为高另外一个为低时，等于电源短路。
）
8.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。
所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出。
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。
2. 上拉电阻R pull-up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。
反之亦然。
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。
当然open drain也不是没有代价，这就是输出的驱动能力很差。
输出的驱动能力很差的说法不准确，驱动能力取决于IC中的末级晶体管功率。
OD只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。
电阻小延时小的前提条件是电阻选择的原则应在末级晶体管功耗允许范围内，有经验的设计者在使用逻辑芯片时，不会选择1欧姆的电阻作为上拉电阻。
在脉冲的上升沿电源通过上拉无源电阻对负载充电，显然电阻越小上升时间越短，在脉冲的下降沿，除了负载通过有源晶
形成通路，带来的问题是芯片的功耗和耗电问题。
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。