推挽输出和开漏输出

时间:2024-04-03 22:09:54

推挽输出(push-pull):

推挽输出(push-pull):
推挽输出,正如字面上的意思,有“推”,也有“挽”,推挽输出电路运用两个MOS管构成,上面为P-MOS,下面为N-MOS,VCC为正电源,VSS为负电源,输入端连有一个相反器(非门),用来驱动MOS管:
推挽输出和开漏输出
当输入信号为正半周时,高电平输入取反后为低电平,加在P-MOS上导通,而加在N-MOS上截止,因此VCC提供电流驱动负载:

推挽输出和开漏输出
这样子输出的电平为高电平,也就是“推”。

当输入信号为负半周时,低电平输入取反后为高电平,加在N-MOS上导通,而加在P-MOS上截止,因此VSS提供电流驱动负载:

推挽输出和开漏输出
这样子输出的电平为低电平,也就是“挽”。
推挽输出因为是控制MOS管的导通从而运用VCC与VSS来驱动负载,因此驱动负载能力强,每一次只导通一个MOS管,开关损耗也比较小,所以推挽输出能驱动LED。

开漏输出(open-drain):

另一个输出方式为开漏输出,首先先了解什么叫开集,开集就是三极管的集电极开路,而同理开漏就是MOS管上的漏极开路,开漏输出原理类似数电上OC门里的集电极开路,就是漏极作为输出端口直接接到输出上:

当输入为高电平,则MOS管导通,输出电平被拉低;
当输入电平为高,则MOS管截止,此时输出电平属于高阻态,即不是高电平也不是低电平。
电路等效成:

推挽输出和开漏输出

从等效电路看,开漏输出只能输出低电平,而不能输出高电平,若要输出高电平的话,需要在输出点接上拉电阻,上拉电阻能提高驱动能力,就可以进行任意电平的转换了。

总结:
推挽输出的驱动能力比较强,只要对应IO口的寄存器为输出高电平,相应的IO口就能输出高电平,低电平也是如此,而开漏输出只能输出低电平而不能输出高电平,要输出高电平需要对IO口加上拉电阻,适合做电流型的驱动,因此,一般情况下会用推挽输出来控制一些常见设备,如LED灯,继电器,MOS管等等,而开漏输出使用得比较少。

附上MOS管的分辨:

推挽输出和开漏输出