推挽输出与漏极开路输出

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,下降沿是芯片内的晶体管,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。这样你就可以进行任意电平的转换了。 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。 二.什么是线或逻辑与线与逻辑? 在一个结点(线)上, 连接一个上拉电阻到电源 vcc 或 vdd 和 n 个 npn 或 nmos 晶体管的集电极 c 或漏极 d, 这些晶体管的发射极 e 或源极 s 都接到地线上, 只要有一个晶体管饱和, 这个结点(线)就被拉到地线电平上. 因为这些晶体管的基极注入电流(npn)或栅极加上高电平(nmos), 晶体管就会饱和, 所以这些基极或栅极对这个结点(线)的关系是或非 nor 逻辑. 如果这个结点后面加一个反相器, 就是或 or 逻辑. 注:个人理解:线与,接上拉电阻至电源。(~a)&(~b)=~(a+b),由公式较容易理解线与此概念的由来; 如果用下拉电阻和 pnp 或 pmos 管就可以构成与非 nand 逻辑, 或用负逻辑关系转换与/或逻辑. 注:线或,接下拉电阻至地。(~a)+(~b)=~(ab); 这些晶体管常常是一些逻辑电路的集电极开路 oc 或源极开路 od 输出端. 这种逻辑通常称为线与/线或逻辑, 当你看到一些芯片的 oc 或 od 输出端连在一起, 而有一个上拉电阻时, 这就是线或/线与了, 但有时上拉电阻做在芯片的输入端内. 顺便提示如果不是 oc 或 od 芯片的输出端是不可以连在一起的, 总线 bus 上的双向输出端连在一起是有管理的, 同时只能有一个作输出, 而其他是高阻态只能输入. 三.什么是推挽结构 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。 其他资料: 推挽电路是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器(有otl、ocl等)。是两个参数相同的功率 bjt 管或 mosfet 管,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。推挽输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。 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。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。 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门电路。 推挽电路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。 它的优点是: 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。

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