单片机I/O口的开漏输出及推挽输出区别

单片机I/O口的开漏输出及推挽输出区别

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)门威廉希尔官方网站
.是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于威廉希尔官方网站
中,各负责正负半周的波形放大任务,威廉希尔官方网站
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。

  开漏威廉希尔官方网站
特点及应用

  在威廉希尔官方网站
设计时我们常常遇到开漏（open drain）和开集（open collector）的概念。

　 所谓开漏威廉希尔官方网站 概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏极。同理，开集威廉希尔官方网站 中的“集”就是指三极管的集电极。开漏威廉希尔官方网站 就是指以MOSFET的漏极为输出的威廉希尔官方网站 。一般的用法是会在漏极外部的威廉希尔官方网站 添加上拉电阻。完整的开漏威廉希尔官方网站 应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。

组成开漏形式的威廉希尔官方网站 有以下几个特点：

1. 利用外部威廉希尔官方网站 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. 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。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。
3. 可以利用改变上拉电源的电压，改变传输电平。IC的逻辑电平由电源Vcc1决定，而输出高电平则由Vcc2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。
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)。
5. 标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断威廉希尔官方网站 ，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威廉希尔官方网站
代替开漏威廉希尔官方网站
。例如，某输入Pin要求由开漏威廉希尔官方网站
驱动。则我们常见的驱动方式是利用一个三极管组成开集威廉希尔官方网站
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威廉希尔官方网站
里面应该较CMOS输出更合适，应为在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威廉希尔官方网站
里面用得最多的输出级设计方式。

  51单片机的I/O口是开漏输出，驱动能力较弱，所以一般都要加上拉电阻去驱动下一级威廉希尔官方网站
，

而AVR，STM8S系列的都是真正的双向I/O口，推挽输出，电流可达20mA左右