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推挽输出及推挽输出与开漏输出的区别

发布时间:2013-05-09

推挽输出

推挽输出  
推挽输出

现在推挽输出与开漏输出的应用在我们的生活中是非常广泛的,不知大家对推挽输出与开漏输出的了解有多少呢,推挽输出与开漏输出都有哪些区别呢,今天就让小编为大家简单的介绍一下推挽输出与开漏输出的区别?

在功率放大器电路中大量采用推挽放大器电路,这种电路中用两只三极管构成一级放大器电路,两只三极管分别放大输入信号的正半周和负半周,即用一只三极管放大信号的正半周,用另一只三极管放大信号的负半周,两只三极管输出的半周信号在放大器负载上合并后得到一个完整周期的输出信号。

两管基极和发射极并联,由于两只三极管的极性不同,基极上的输入信号电压对两管而言一个是正向偏置,一个是反向偏置。当输入信号为正半周时,两管基极同时电压升高,此时输入信号电压给一管加上正向偏置电压,所以该管进入导通和放大状态。由于基极电压升高,对另一管来讲加上反向偏置电压,所以该管处于截止状态。 输入信号变化到负半周后,两管基极同时电压下降,给另一管正向偏置,使该管进入导通和放大状态,而一管又进入截止状态。

推挽放大器电路中,一只三极管工作在导通、放大状态时,另一只三极管处于截止状态,当输入信号变化到另一个半周后,原先导通、放大的三极管进入截止,而原先截止的三极管进入导通、放大状态,两只三极管在不断地交替导通放大和截止变化,所以称为推挽放大器。

“互补”是通过采用两种不同极性的三极管,利用不同极性三极管的输入极性不同,用一个信号来激励两只不同极性的三极管,这样可以不需要有两个大小相等、相位相反的激励信号。电路中,一个是NPN型三极管,另一个是PNP型三极管,两只三极管的基极相连,在两管的基极加一个音频输入信号作推动信号。

开漏输出
开漏输出

这种利用NPN型和PNP型三极管的互补特性,用一个信号来同时激励两只三极管的电路,称之为 “互补”电路,由互补电路构成的放大器称为互补放大器电路。由于两个异极性管工作时,一只三极管导通、放大,另一只三极管截止,工作在推挽状态,所以称为互补推挽放大器。

推挽输出与开漏输出的区别
   
三极管的开漏输出有什么特性,和推挽是不是一回事,

问题:
   
很多芯片的供电电压不一样,有3.3v和5.0v,需要把几种IC的不同口连接在一起,是不是直接连接就可以了?实际上系统是应用在I2C上面。

简答:
 
1、部分3.3V器件有5V兼容性,可以利用这种容性直接连接
 
2、应用电压转换器件,如TPS76733就是5V输入,转换成3.3V、1A输出。

推挽输出:可以输出高,低电平,连接数字器件;开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。

推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。

要实现 线与 需要用OC(open collector)门电路.是两个参数相同的三极管或MOSFET,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小,效率高。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。

开漏电路特点及应用
   
在电路设计时我们常常遇到开漏(open drain)和开集(open collector)的概念。本人虽然在念书时就知道其基本的用法,而且在设计中并未遇的过问题。但是前两天有位同事向我问起了这个概念。我忽然觉得自己对其概念了解的并不系统。近日,忙里偷闲对其进行了下总结。

所谓开漏电路概念中提到的“漏”就是指MOSFET的漏极。同理,开集电路中的 “集”就是指三极管的集电极。开漏电路就是指以MOSFET的漏极为输出的电路。一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。如图1所示:

开漏电路
开漏电路
  
组成开漏形式的电路有以下几个特点:

1. 利用 外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。如图1。

2. 可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。形成 “与逻辑” 关系。如图1,当PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一个变低后,开漏线上的逻辑就为0了。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。

3. 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。如图2, IC的逻辑电平由电源Vcc1决定,而输出高电平则由Vcc2决定。这样我们就可以用低电平逻辑控制输出高电平逻辑了。

4. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平(因此对于经典的51单片机的P0口而言,要想做输入输出功能必须加外部上拉电阻,否则无法输出高电平逻辑)。

5. 标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断电路,才能具备双向输入、输出的能力。

应用中需注意:

1.开漏和开集的原理类似,在许多应用中我们利用开集电路代替开漏电路。例如,某输入Pin要求由开漏电路驱动。则我们常见的驱动方式是利用一个三极管组成开集电路来驱动它,即方便又节省成本。如图3。

2.上拉电阻R pull-up的  阻值  决定了  逻辑电平转换的沿的速度  。阻值越大,速度越低功耗越小。反之亦然。

Push-Pull输出就是一般所说的推挽输出,在CMOS电路里面应该较CMOS输出更合适,应为在CMOS里面的push-pull输出能力不可能做得双极那么大。输出能力看IC内部输出极N管P管的面积。和开漏输出相比,push-pull的高低电平由IC的电源低定,不能简单的做逻辑操作等。 push-pull是现在CMOS电路里面用得最多的输出级设计方式。

at91rm9200 GPIO 模拟I2C接口时注意!!

综上所述,本文主要讲解了推挽输出与开漏输出的区别,并且说明了推挽输出与开漏输出在应用中应要注意的内容。希望大家好好阅览一下相关的内容,充实自己的知识宝库。

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推挽式甲类功放的输出功率计算及损耗分析
http://www.cntronics.com/couple-art/80015170

开漏输出
http://baike.cntronics.com/abc/1307

漏极开路、推挽输出等相关概念的含义

http://bbs.cntronics.com/redirect.php?tid=125021&goto=lastpost

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