硬件知识学习整理：（上拉，下拉），（三极管），（OC,OD,推挽输出），（NMOS与PMOS），（MOSFET驱动电路），（IR2110S）

上拉电阻

对于低电平有效的复位控制信号(RST#)，若处于悬空状态，刚上电或运行中受到干扰变成低电平，会导致错误复位，此时应该用上拉电阻。

下拉电阻

当我们希望某个引脚不控制时为低电平，同时控制时可以为高电平，如高电平有效的使能控制信号(EN)，应使用下拉电阻。保证在上电后或运行中即使受到干扰仍为低电平。

所谓的强拉，就是电阻为0.
参考：stm32设置内部上拉电阻_比较全面的电阻上、下拉介绍_miss废柴的博客-CSDN博客

三极管

PN节永远是P指向N。
NPN三极管的基极为高电平时三极管导通
PNP三极管的基极为低电平时三极管导通

OC（集电极开路）

A=0，①截止，②导通，相当于开关闭合，输出0V（实际输出不是0V，因为三极管存在饱和压降）。
A=1，①导通，②截止，相当于开关断开，C点呈现高阻态，通常情况下C点要有上拉电阻，以输出高电平。
I2C，SMB（一发一收两个端子）类型总线就是OC门或OD门，也是因为这种IO的高阻态输出和“线与逻辑”才能让他们能够有一个master，多个slave，也不会出现短路情况。
使用注意事项：

1.上拉电阻太小，会增大饱和压降，导致输出的低电平很高。
2. 上拉电阻太大，会延缓信号的上升沿。
3. OC门可以连在一起，做“线与逻辑”。
4. 上拉电压可以根据下一级输入端的电平标准来选择，但也要注意芯片输出端口的电压maximal rating

OD（漏极开路）

A=0，①关闭，②导通，相当于开关闭合，输出0V（因为MOS管的导通阻抗很低，所以输出几乎等于0）。
A=1，①导通，②关闭，相当于开关断开，C点呈现高阻态，通常情况下C点要有上拉电阻，以输出高电平。
I2C，SMB类型总线就是OC门或OD门，也是因为这种IO的高阻态输出，和“线与逻辑”才能让他们能够有一个master，多个slave。
使用注意事项：
1.上拉电阻太小，会导致MOS管②的导通电流过大，烧毁MOS管。
2. 上拉电阻太大，会延缓信号的上升沿。
3. OD门可以连在一起，做“线与逻辑”。
4. 上拉电压可以根据下一级输入端的电平标准来选择，但也要注意芯片输出端口的电压maximal rating

推挽输出

1.input输出高电平时，PMOS截止，NMOS导通，output=0V
2.input输出低电平时，PMOS导通，NMOS截止，output=VDD
原文链接：https://blog.csdn.net/Albert992/article/details/104862813?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159101651519195162550023%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=159101651519195162550023&biz_id=

NMOS和PMOS

参数：

Vgs：Vg与Vs之间的电压，也叫栅极门限电压，也就是达到这个电压，mos管才会导通，但只是开关刚好打开，电流还很小，并非饱和导通。
Vds：Vd和Vs之间的电压，也就是此MOS管能承受的最大电压，超过此电压，MOS很有能烧毁。
Id：漏极电流，即MOS管最大导通电流。

高端驱动：S极接电源
低端驱动：S级接地

MOSFET的驱动电路

一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求：
（1）开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。
（2）开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。
（3）关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。
（4）驱动电路结构简单可靠、损耗小。
（5）根据情况施加隔离。

法1：IC直接驱动MOSFET

一，查看一下电源IC手册，其最大驱动峰值电流，因为不同芯片，驱动能力很多时候是不一样的。
第二，了解一下MOSFET的寄生电容，如图 1中C1、C2的值。如果C1、C2的值比较大，MOS管导通的需要的能量就比较大，如果电源IC没有比较大的驱动峰值电流，那么管子导通的速度就比较慢。如果驱动能力不足，上升沿可能出现高频振荡，即使把图 1中Rg减小，也不能解决问题！ IC驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素，都影响驱动电阻阻值的选择，所以Rg并不能无限减小。

法2：在驱动电路上增加驱动能力

提升电流提供能力，迅速完成对于栅极输入电容电荷的充电过程。这种拓扑增加了导通所需要的时间，但是减少了关断时间，开关管能快速开通且避免上升沿的高频振荡

法3：驱动电路加速MOS管关断时间

关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压快速泄放，保证开关管能快速关断。为使栅源极间电容电压的快速泄放，常在驱动电阻上并联一个电阻和一个二极管，如图 3所示，其中D1常用的是快恢复二极管。这使关断时间减小，同时减小关断时的损耗。Rg2是防止关断的时电流过大，把电源IC给烧掉。
参考：浅谈MOSFET驱动电路_张先森的博客-CSDN博客

IR2110

IR2110驱动半桥的电路如图所示，其中C1，VD1分别为自举电容和自举二极管，C2为VCC的滤波电容。假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压（VC1VCC）。
1.当HIN为高电平时如图4.19：VM1开通，VM2关断，VC1加到S1的栅极和源极之间，C1通过VM1，Rg1和栅极和源极形成回路放电，这时C1就相当于一个电压源，从而使S1导通。由于LIN与HIN是一对互补输入信号，所以此时LIN为低电平，VM3关断，VM4导通，这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg2迅速对地放电，由于死区时间影响使S2在S1开通之前迅速关断。

2.当HIN为低电平时如图4.20：VM1关断，VM2导通，这时聚集在S1栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg1迅速放电使S1关断。经过短暂的死区时间LIN为高电平，VM3导通，VM4关断使VCC经过Rg2和S2的栅极和源极形成回路，使S2开通。在此同时VCC经自举二极管，C1和S2形成回路，对C1进行充电，迅速为C1补充能量，如此循环反复。
参考： ir2110s驱动工作原理_sinat_21139313的博客-CSDN博客_ir2110s

自举电路

参考【电力电子技术】浅析IR2110自举电路_a793478282的博客-CSDN博客_ir2110自举电路

半桥的下桥臂VT3，只要LIN为高，VM3导通，VGS=VCC，管子导通。

上桥臂：需要自举电容。此时VM1导通，VM2关断。在VGS上就是电容C的电压（悬空的电压），此时VT1通。VS的点位为MOTOR_VCC。所以VCC就不能为G提供足够的电压。由于电容的S端变为MOTOR_VCC，电容的上端就变为39V。VCC没有办法给电容充电，二极管D的存在使得电容不能向电源放电。电容的电量会降低到不能打开VT1。此时IR2110的欠压机制打开，使得VGS=0。所以说电容的容量和VGS是有联系的。而且占空比不能高。

其它

Vdd：Logic supply voltage。D：device器件工作电压
Vcc：Low side fixed supply voltage。C：circuit电路接入电压
Vss：Logic supply offset voltage。S：series公共连接