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单片机pin配置为开漏模式怎么理解

1年前浏览366

在学习单片机时,我们首先要配置的是pin脚,比如配置为开漏模式、高阻态模式等,那么何为开漏模式呢?

提到开漏模式,首先要提到TTL,就是三极管,三极管中有集电极开路OC门。

图 1 开集输出

图 1左边的电路是开集(OC)输出最基本的电路,当输入为高电平时,NPN三极管导通,Output被拉到GND,输出为低电平;当输入为低电平时,NPN三极管闭合,Output相当于开路(输出高阻)。高电平时输出高阻(高阻、三态以及floating说的都是一个意思),此时对外没有任何的驱动能力。这就是开漏和开集输出最大的特点,如何利用该特点完成各种功能稍后介绍。这个电路虽然完成了开集输出的功能,但是会出现input为高,输出为低;input为低,输出为高的情况。

图 1右边的电路中多使用了一个三极管完成了"反相"。当输入为高电平时,第一个三极管导通,此时第二个三极管的输入端会被拉到GND,于是第二个三极管闭合,输出高阻;当输入为低电平时,第一个三极管闭合,此时第二个三极管的输入端会被上拉电阻拉到高电平,于是第二个三极管导通,输出被拉到GND。这样,这个电路的输入与输出是同相的了。


接下来介绍开漏输出的电路,如图 2所示。原理与开集输出基本相同,只是将三极管换成了MOS而已。

图 2 开漏输出

开漏输出最主要的特性就是高电平没有驱动能力,需要借助外部上拉电阻才能真正输出高电平,其电路如图 14所示。

图 3 开漏输出高电平

当MOS管闭合时,开漏输出电路输出高电平,且连接着负载时,电流流向是从外部电源,流经上来电阻RPU,流进负载,最后进入GND

OC门在截止时也有微弱的电流输出,称之为漏电流,那么为什么有漏电流呢?那是因为当三极管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的0,那么经过三极管的集电极电流也就不是真正的0,而是约等于0,而这个就是漏电流。

开漏输出的优点在于可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。

OD门一般作为输出缓冲驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。

以下是OD门作为电平转换器的一个例子。

图 4 OD门做电平转换

   

来源:不懂幽默的秦二
电源电路
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-20
最近编辑:1年前
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