"漏极开路VS推挽输出"
漏极开路和推挽输出是两种常见的输出方式,在数字电路设计中,输出方式的选择对电路的性能和可靠性有着重要影响。下面我们将详细介绍漏极开路和推挽输出的特点、使用方法、适用场合以及注意事项等内容。
漏极开路,即高阻状态,适用于输入/输出,其可独立输入/输出低电平和高阻状态,若需要产生高电平,则需使用外部上拉电阻或使用如LCX245等电平转换芯片。在实际工作中,将I/O口设置为漏开,并想输出高电平,但向口线上写1后对方并未认出高电平,但用万用表测量引脚确有电压,这种认为是不对的,对于高阻状态来说,测量电压是无意义的,正确的方法应是外加上拉电阻,上拉电阻的阻值=上拉电压/芯片引脚最大灌(拉)电流。
推挽方式可完全独立产生高低电平,推挽方式为低阻,这样,才能保证口线上不分走电压或分走极小的电压(可忽略),保证输出与电源相同的高电平,推挽适用于输出而不适用于输入,因为若对推挽(低阻)加高电平后,I=U/R,I会很大,将造成口的烧毁。
在实际应用中,推挽输出电路有两种形式:一是采用一只N型三极管(npn或n沟道),以npn三极管为例,就是e接地,b接内部的逻辑运算,c引出,b受内部驱动可以控制三极管是否导通;二是互补推挽输出,采用2只晶体管,一只在上一只在下,上面的一只是n型,下面为p型(以三极管为例),两只管子的连接为:npn(上)的c连vcc,pnp(下)的c接地,两只管子的ee,bb相连,其中ee作为输出(引出脚),bb接内部逻辑。
在单片机内部的逻辑经过内部的逻辑运算后需要输出到外面,外面的器件可能需要较大的电流才能推动,因此在单片机的输出端口必须有一个驱动电路。这种驱动电路有两个特点:一是低电压是三极管驱动的,高电压是电阻驱动的(上下不对称);二是三极管导通时的ec内阻很小,因此可以提供很大的电流,可以直接驱动led甚至继电器。
需要注意的是,在使用推挽输出电路时,必须小心千万不要出现外部电路短路的可能,否则肯定烧毁芯片,特别是外部驱动三极管时别忘了在三极管的基极加限流电阻。
对于C8051F的很多型号片子,将I/O口设置为推挽方式的做法为:PnMDOUT=0xff,Pn=0x00,这样设置I/O口为推挽,并输出低电平(可降低功耗)将I/O口设置为漏开方式的做法为:PnMDOUT=0x00,Pn=0x11,这样设置I/O口为漏开。
在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的输出方式,漏极开路和推挽输出各有其优缺,选择正确的输出方式对电路的性能和可靠性有着重要影响。