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[导读]在学单片机和选用逻辑器件的时候我们常别人说这款芯片是推挽输出驱动能力强,这个引脚是开漏输出需要加上拉电阻。是不是有时候感觉一头雾水?

在学单片机和选用逻辑器件的时候我们常别人说这款芯片是推挽输出驱动能力强,这个引脚是开漏输出需要加上拉电阻。是不是有时候感觉一头雾水?今天就详解一下推挽和开漏,以后你买芯片的时候就可以和别人大声理论了。

1. 什么是推挽输出

推挽输出既可以输出低电平,也可以输出高电平,可以直接驱动功耗不大的数字器件。

2. 推挽输出电路的结构

推挽电路是由两个三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,电路工作时,两只对称的开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小、效率高、既提高电路的负载能力,又提高开关速度。其示意结构如下图所示:


 什么是推挽输出?什么是开漏输出?

当内部输出1电平时,上边的MOS管导通同时下边的MOS管截至,IO口输出高电平;

当内部输出0电平时,上边的MOS管截至同时下边的MOS管导通,IO口输出低电平;

3. 什么是开漏输出

开漏输出只能输出低电平,如果要输出高电平必须通过上拉电阻才能实现。就类似于三极管的集电极输出。

4. 开漏输出电路的结构


 什么是推挽输出?什么是开漏输出?

如上图:

内部输出1时MOS管截止,输出与地断开,这时候IO口其实是没有驱动能力的,需要外部连接上拉电阻才能输出高电平,才能驱动数字器件;

内部输出0时MOS管导通,输出低电平,所以开漏能输出低电平;

5. 准双向IO

在学51单片机的时候老师告诉我们,51单片机的IO口是准双向的,什么是准双向的?示意如下:


 什么是推挽输出?什么是开漏输出?

其结构类似于开漏输出,只不过是把上拉电阻集成到了单片机内部。

6. IO口如何应用

对于推挽输出的IO口可以直接输出高低电平驱动功耗较小的数字器件,但对于开漏输出的话必须要在外部接上拉电阻才行。比如说LPC11C14单片机的片上I2C资源就是开漏输出的,如果要使用这两个引脚做输出就必须加上拉电阻,如下图所示:


 什么是推挽输出?什么是开漏输出?

输出用推挽还是开漏 哪个更好单片机是现代电子科技的代表之一,也是电子系统中的核心部件之一。单片机具有体积小、功耗低,集成度高等特点,被广泛应用于计算机、工厂自动化、家电等领域。

关于单片机输出用推挽还是开漏,很多人可能比较困惑。其实,推挽和开漏都是单片机常用的输出方式,各自有其适用的场合。下面就让我们来详细探讨一下这两种输出方式的特点以及适用场景。

一、开漏输出

开漏输出是指单片机输出时,输出端通过开漏方式与外部电路相连,输出端只能输出低电平信号,不能输出高电平信号。这种方式的输出端在输出高电平时是悬空的,输出高电平时需要加上上拉电阻才正常工作。

特点:

1、能够输出较大电流,适合输出信号给大功率负载。

2、不能直接输出高电平信号,必须通过外部上拉电阻的控制才能输出。

3、输出电平由外部电路来决定,兼容性强,可以直接连接各种电路,灵活度高。

4、能够输出电平稳定的PWM波形,适合用于电机控制等领域。

适用场景:

1、驱动一些电路(例如继电器、LED等)或需要接入外部开关的场合。

2、需要输出高可靠性信号的场合,开漏输出能够保证输出信号输出的正确性和可靠性。

3、需要与其他数字信号处理器或其他操作电路(如门电路)配合使用的场合。

二、推挽输出

推挽输出是指单片机输出时,输出端是通过三极管的方式与外部电路相连的,同时能够输出高电平和低电平信号,无需加上上拉电阻。

特点:

1、能够输出高电平和低电平信号,适合输出各种波形信号。

2、适合直接驱动电阻性和容性负载。

3、工作速度相对较快,能够输出较高的频率信号。

4、在失速或锁死状态时可以提供输出保护。

适用场景:

1、需要输出正弦波、方波等周期性波形的场合。

2、需要输出高电平、低电平信号的场合。

3、需要直接驱动电容、电阻等负载的场合。

综上所述,单片机输出用推挽还是开漏,需要根据具体的输出场景来进行选择。一般来说,如果需要输出正弦波、方波等周期性波形,或者需要直接驱动电容、电阻等负载,那么推挽输出是首选。而如果需要输出较大电流,或者需要输出高可靠性信号的场合,就需要使用开漏输出。

此外,无论是使用推挽输出还是开漏输出,都需要注意防止外部电路对输出端产生短路或过电流等危险情况,保证单片机的正常工作。

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