推挽输出与开漏输出的区别(zt) .doc

推挽输出与开漏输出是数字电路中两种常见的输出类型，它们在电子设计中有着不同的应用和特性。本文将详细探讨这两种输出方式的区别及其应用场景。 推挽输出（Push-Pull Output）是一种常见的输出结构，它使用一对互补的晶体管（通常是N沟道和P沟道MOSFET或NPN和PNP双极型晶体管）来实现高电平和低电平的输出。当输出需要为高电平时，P沟道晶体管导通，使得输出端被拉至电源电压；当输出需要为低电平时，N沟道晶体管导通，输出端被拉至地电位。推挽输出的优点在于能够提供稳定的高低电平，且输出电流较大，适用于驱动各种负载，包括容性和感性负载。然而，由于它的电平由IC电源决定，因此无法简单地进行逻辑电平的变换。 相比之下，开漏输出（Open-Drain或Open-Collector Output）仅包含一个晶体管，通常是N沟道MOSFET（对于双极型晶体管则是NPN）。当需要输出低电平时，晶体管导通，输出端被拉低至地电位；而在需要输出高电平时，晶体管截止，输出端呈现开路状态，需要外部上拉电阻将输出端拉至高电平。这种输出方式的特点如下： 1. 节省内部驱动能力，因为高电平由外部上拉电阻提供。 2. 可以通过多路开漏输出Pin并联，通过一个共同的上拉电阻实现“与逻辑”功能，常用于I2C、SMBus等总线协议。 3. 上拉电源电压可变，从而实现不同电平的输出，如TTL/CMOS电平转换。 4. 若不接上拉电阻，开漏输出只能输出低电平。 5. 适用于电平转换和线与逻辑，避免短路问题。 6. 上升沿速度较慢，因为上升是由外部上拉电阻对负载充电，而下降沿由晶体管快速拉低。 线或逻辑（OR Logic）和线与逻辑（AND Logic）是基于开漏输出特性的逻辑运算。线或逻辑是多个开漏输出连接在一个上拉电阻上的情况，只要有一个输出低电平，整个线路就被拉低，相当于逻辑或运算。线与逻辑则是在多个开漏输出的下拉电阻连接到地线的情况下，只有所有输出都为低电平时，线路才被拉低，相当于逻辑与运算。 推挽结构，又称图腾柱输出，是一种同时具备高电平和低电平驱动能力的电路设计。它由一对互补的三极管组成，其中一个导通时另一个截止，确保任何时候都有一个三极管工作以驱动负载。推挽结构在需要高速、强驱动能力的场合非常有用，但不适合需要电平转换或线与功能的应用。 推挽输出和开漏输出各有优势，适用于不同的设计需求。推挽输出适合驱动各种负载并提供稳定的电平，而开漏输出则适用于电平转换、线与逻辑和节省内部驱动能力的场景。在选择输出类型时，需要根据具体的应用需求和系统限制来权衡。