推挽输出与开漏输出结构和原理详解
目录
1、推挽输出
2、开漏输出
3、推挽输出和开漏输出的特点对比
1、推挽输出
所谓推挽输出模式,是根据这两个MOS管的工作方式来命名的。在该结构中输入高电平时,经过反向后,上方的P-MOS管导通,下方的N-MOS关闭,对外输出高电平;而在改结构中输入低电平时,经过反向后,N-MOS管导通,P-MOS关闭,对外输出低电平。
当引脚高低电平切换时,两个管子轮流导通,P管负责灌电流,N管负责拉电流,使此电路结构的负载能力和开关速度都比普通的方式有很大提高。推挽输出的低电平为0伏,高电平为VDD提供的电压。
2、开漏输出
开漏模式输出时,上方的P-MOS管完全不工作。如果我们控制输出为0,低电平,则P-MOS管关闭,N-MOS管导通,使输出接地,若控制输出为1(它无法直接输出高电平)时,则P-MOS管和N-MOS管都关闭,所以引脚既不输出高电平,也不输出低电平,为高阻态。正常使用时必须接上拉电阻。
它具有“线与”的特性,也就是说,若有很多个开漏模式引脚连接到一起时,只有当所有引脚都输出高阻态,才由上拉电阻提供高电平,此高电平的电压为外部上拉电阻所接所接的电压。若其中一个引脚为低电平,那线路就相当于短路接地,使得整条线路都为低电平,0伏。
在STM32的应用中,推挽输出模式一般应用在输出电平为0和3.3伏而且需要高速切换开关状态的场合。除了必须使用开漏模式的场合,我们都习惯用推挽输出模式。
开漏模式一般应用在I2C、SMBUS通讯等需要“线与”功能的总线电路中,除此之外,还用在电平不匹配的场合,如需要输出5伏的高电平,就可以在外部接一个上拉电阻,上拉电源为5伏,并且把GPIO设置为开漏模式,当输出高阻态时,由上拉电阻和电源向外输出5伏的电平。
推挽输出与开漏输出电路结构中可以是P-MOS管与N-MOS管,也可以三极管。
3、推挽输出和开漏输出的特点对比
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