推輓輸出

推輓輸出  是一種使用一對選擇性地從相連負載灌電流或者拉電流的器件的電路 。 它常常使用一對參數相同的功率三極管或MOSFET管 ， 以推輓方式存在於電路中 。 推輓電路使用兩個參數相同的三極管或MOSFET ， 以推輓方式存在於電路中 ， 電路工作時 ， 兩隻對稱的開關管每次只有一個導通 ， 所以導通損耗小 、 效率高 。 輸出既可以向負載灌電流 ， 也可以從負載抽取電流 （ 拉電流 ） 。 推拉式輸出級既能提高電路的負載能力 ， 又能提高開關速度 。 推輓輸出分爲 “ 圖騰柱輸出 ” 和 “ 陰陽魚輸出 ” 。 “ 圖騰柱輸出 ” 常用於數字電路 （ 如TTL ） 中 。 由於TTL與非門使用兩個垂直堆砌的同類型晶體管 ， 中間用一個鉗位二極管隔開 ， 與圖騰柱的結構相類似 ， 因此其輸出級被稱爲圖騰柱輸出 。 “ 陰陽魚輸出 ” 則用於乙類功放或者甲乙類功放中 。 其特點是使用了一對互補的器件進行推輓輸出 — — 這對器件受到兩個互補信號的制約 ， 總會保持一個導通 ， 一個截止的狀態 ， 各負責正負半周的波形放大任務 。 這種器件的選擇方式與中國的太極圖相類似 ， 因此被稱爲陰陽魚輸出 。 推輓放大器的輸出級有兩個 “ 臂 ” （ 兩組放大元件 ） ， 一個 “ 臂 ” 的電流增加時 ， 另一個 “ 臂 ” 的電流則減小 ， 二者的狀態輪流轉換 。 對負載而言 ， 好像是一個 “ 臂 ” 在推 ， 一個 “ 臂 ” 在拉 ， 共同完成電流輸出任務 。 當輸出高電平時 ， 也就是下級負載門輸入高電平時 ， 輸出端的電流將是下級門從本級電源經VT3拉出 。 這樣一來 ， 輸出高低電平時 ， VT3 一路和 VT5 一路將交替工作 ， 從而減低了功耗 ， 提高了每個管的承受能力 。 又由於不論走哪一路 ， 管子導通電阻都很小 ， 使RC常數很小 ， 轉變速度很快 。 因此 ， 推拉式輸出級既提高電路的負載能力 ， 又提高開關速度 。 開漏輸出: 輸出端相當於三極管的集電極. 要得到高電平狀態需要上拉電阻纔行. 適合於做電流型的驅動, 其吸收電流的能力相對強 ( 一般20ma以內 ). 開漏形式的電路有以下幾個特點 ： 1. 利用外部電路的驅動能力 ， 減少IC內部的驅動 。 當IC內部MOSFET導通時 ， 驅動電流是從外部的VCC流經R pull - up ， MOSFET到GND 。 IC內部僅需很下的柵極驅動電流 。 2. 一般來說 ， 開漏是用來連接不同電平的器件 ， 匹配電平用的 ， 因爲開漏引腳不連接外部的上拉電阻時 ， 只能輸出低電平 ， 如果需要同時具備輸出高電平的功能 ， 則需要接上拉電阻 ， 很好的一個優點是通過改變上拉電源的電壓 ， 便可以改變傳輸電平 。 比如加上上拉電阻就可以提供TTL / CMOS電平輸出等 。 （ 上拉電阻的阻值決定了邏輯電平轉換的沿的速度 。 阻值越大 ， 速度越低功耗越小 ， 所以負載電阻的選擇要兼顧功耗和速度 。 ） 3. OPEN - DRAIN提供了靈活的輸出方式 ， 但是也有其弱點 ， 就是帶來上升沿的延時 。 因爲上升沿是通過外接上拉無源電阻對負載充電 ， 所以當電阻選擇小時延時就小 ， 但功耗大 ； 反之延時大功耗小 。 所以如果對延時有要求 ， 則建議用下降沿輸出 。 4. 可以將多個開漏輸出的Pin ， 連接到一條線上 。 通過一隻上拉電阻 ， 在不增加任何器件的情況下 ， 形成 “ 與邏輯 ” 關係 。 這也是I2C ， SMBus等總線判斷總線佔用狀態的原理 。 補充 ： 什麼是 “ 線與 ” ？ ： 在一個結點 上, 連接一個上拉電阻到電源 VCC 或 VDD 和 n 個 NPN 或 NMOS 晶體管的集電極 C 或漏極 D, 這些晶體管的發射極 E 或源極 S 都接到地線上, 只要有一個晶體管飽和, 這個結點 就被拉到地線電平上. 因爲這些晶體管的基極注入電流 ( NPN ) 或柵極加上高電平 ( NMOS ), 晶體管就會飽和, 所以這些基極或柵極對這個結點 的關係是或非 NOR 邏輯. 如果這個結點後面加一個反相器, 就是或 OR 邏輯. 其實可以簡單的理解爲 ： 在所有引腳連在一起時 ， 外接一上拉電阻 ， 如果有一個引腳輸出爲邏輯0 ， 相當於接地 ， 與之並聯的迴路 “ 相當於被一根導線短路 ” ， 所以外電路邏輯電平便爲0 ， 只有都爲高電平時 ， 與的結果才爲邏輯1 。 Category: 電路