推挽输出、漏极输出方式详解

开漏输出:没有高电平驱动能力,只能输出低电平,高电平需要外部的上拉电阻。

我的总结:模拟信号(如AD等)、电压基准VREF、SMBUS一般设置成开漏输出

推挽输出:具备高低电平的驱动能力。

我的总结:数字信号、普通IO口(如蜂鸣器、UART等)一般设置成推挽输出

 

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。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。

推挽结构的特点
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。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;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拉出。这样一来,输出高低电平时,一路和一路将交替工作,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

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