推挽输出与开漏输出

推挽输出(Push-Pull Output)

推挽输出是一种常见的数字电路输出配置,通常用于驱动负载,如LED、电机等。在推挽输出中,使用了两个互补的晶体管,一个用于提供高电平输出,另一个用于提供低电平输出。这两个晶体管可以同时工作,使输出可以提供较高的驱动能力和速度。

特点:

  • 高驱动能力: 由于使用了两个互补的晶体管,推挽输出可以提供较高的电流输出能力,适用于驱动较大负载。
  • 快速切换速度: 两个晶体管可以快速切换,因此推挽输出可以实现高速的电平变化,适用于需要快速响应的应用场景。
  • 适用范围广: 由于其性能稳定且输出能力较强,推挽输出被广泛应用于各种数字电路中。

适用场景:

  • 驱动电机: 推挽输出可以提供足够的电流驱动电机,适用于各种类型的电机驱动。
  • LED控制: 推挽输出可以提供足够的电流和快速的切换速度,适用于LED灯带、显示屏等LED控制场景。

开漏输出(Open-Drain Output)

开漏输出是另一种常见的数字电路输出配置,也常用于驱动负载。在开漏输出中,晶体管只提供了一个方向的电流流动路径,当输出为低电平时,晶体管导通,输出接地;当输出为高电平时,晶体管截止,输出不连接到任何电源。

特点:

  • 适用于双电源系统: 开漏输出可以很容易地与其他电路结合,适用于双电源系统中。
  • 电平转换: 通过外部上拉电阻,可以将开漏输出的低电平信号转换为需要的高电平信号。
  • 节省功耗: 在输出为高电平时,开漏输出不消耗静态功耗,可以节省能源。

适用场景:

  • I2C总线: 开漏输出常用于I2C总线上,可以实现多个设备共享总线的通信。
  • 温湿度传感器: 许多温湿度传感器的输出为开漏输出,可以与微控制器的数字输入引脚直接连接。

具体实例:

推挽输出 开漏输出
高电平 P-MOS激活N-MOS断开 3.3V P-MOS断开N-MOS都拿开由外部电路决定
低电平 P-MOS断开N-MOS激活0V P-MOS断开N-MOS激活0V
优点 可以直接输出3.3V 配合外部电路 更加灵活
缺点 只能输出3.3V 高电平实际是高阻态 无法输出电流

推挽输出与开漏输出示意图