單片機I/O口的開漏輸出及推挽輸出區別
推挽輸出:可以輸出高,低電平,連接數字器件;
開漏輸出:輸出端相當于三極管的集電極. 要得到高電平狀態需要上拉電阻才行. 適合于做電流型的驅動,其吸收電流的能力相對強(一般20ma以內).
推挽結構一般是指兩個三極管分別受兩互補信號的控制,總是在一個三極管導通的時候另一個截止.
要實現 線與 需要用OC(open collector)門電路.是兩個參數相同的三極管或MOSFET,以推挽方式存在于電路中,各負責正負半周的波形放大任務,電路工作時,兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通,所以導通損耗小,效率高。輸出既可以向負載灌電流,也可以從負載抽取電流。
開漏電路特點及應用
在電路設計時我們常常遇到開漏(open drain)和開集(open collector)的概念。
所謂開漏電路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏極。同理,開集電路中的“集”就是指三極管的集電極。開漏電路就是指以MOSFET的漏極為輸出的電路。一般的用法是會在漏極外部的電路添加上拉電阻。完整的開漏電路應該由開漏器件和開漏上拉電阻組成。
組成開漏形式的電路有以下幾個特點:
- 利用外部電路的驅動能力,減少IC內部的驅動。當IC內部MOSFET導通時,驅動電流是從外部的VCC流經R pull-up ,MOSFET到GND。IC內部僅需很下的柵極驅動電流。
- 可以將多個開漏輸出的Pin,連接到一條線上。形成 “與邏輯” 關系。當PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一個變低后,開漏線上的邏輯就為0了。這也是I2C,SMBus等總線判斷總線占用狀態的原理。
- 可以利用改變上拉電源的電壓,改變傳輸電平。IC的邏輯電平由電源Vcc1決定,而輸出高電平則由Vcc2決定。這樣我們就可以用低電平邏輯控制輸出高電平邏輯了。
- 開漏Pin不連接外部的上拉電阻,則只能輸出低電平(因此對于經典的51單片機的P0口而言,要想做輸入輸出功能必須加外部上拉電阻,否則無法輸出高電平邏輯)。
- 標準的開漏腳一般只有輸出的能力。添加其它的判斷電路,才能具備雙向輸入、輸出的能力。
應用中需注意:
1. 開漏和開集的原理類似,在許多應用中我們利用開集電路代替開漏電路。例如,某輸入Pin要求由開漏電路驅動。則我們常見的驅動方式是利用一個三極管組成開集電路來驅動它,即方便又節省成本。如圖3。
2. 上拉電阻R pull-up的 阻值 決定了 邏輯電平轉換的沿的速度 。阻值越大,速度越低功耗越小。反之亦然。
Push-Pull輸出就是一般所說的推挽輸出,在CMOS電路里面應該較CMOS輸出更合適,應為在CMOS里面的push-pull輸出能力不可能做得雙極那么大。輸出能力看IC內部輸出極N管P管的面積。
和開漏輸出相比,push-pull的高低電平由IC的電源低定,不能簡單的做邏輯操作等。push-pull是現在CMOS電路里面用得最多的輸出級設計方式。
51單片機的I/O口是開漏輸出,驅動能力較弱,所以一般都要加上拉電阻去驅動下一級電路,
而AVR,STM8S系列的都是真正的雙向I/O口,推挽輸出,電流可達20mA左右
聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。
舉報投訴
-
單片機
+關注
關注
6036文章
44556瀏覽量
634983 -
開漏輸出
+關注
關注
0文章
34瀏覽量
7322 -
推挽輸出
+關注
關注
0文章
42瀏覽量
6516
發布評論請先 登錄
相關推薦
STC8系列單片機I/O口的工作模式
STC8系列單片機的輸入/輸出口(英文是:Input/Output Interface,下文簡稱為:I/O口)有4種可以通過軟件配置的工作模
發表于 08-16 14:24
?6865次閱讀
【轉】單片機I/O口的開漏輸出及推挽輸出區別
IC內部輸出極N管P管的面積。和開漏輸出相比,push-pull的高低電平由IC的電源低定,不能簡單的做邏輯操作等。push-pull是現在CMOS電路里面用得最多的
發表于 03-08 15:32
評論