國(guó)內(nèi)外網(wǎng)站,軟件推廣網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷,企業(yè)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)公司,wordpress旅游插件開漏輸出#xff08;Open-Drain Output#xff09;是一種常見的數(shù)字電路輸出模式#xff0c;在微控制器#xff08;MCU#xff09;和數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。簡(jiǎn)單理解#xff0c;它只能“主動(dòng)”輸出低電平#xff0c;而無法“主動(dòng)”輸出高電平。輸出高電平需要依賴外部電路…開漏輸出Open-Drain Output是一種常見的數(shù)字電路輸出模式在微控制器MCU和數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。簡(jiǎn)單理解它只能“主動(dòng)”輸出低電平而無法“主動(dòng)”輸出高電平。輸出高電平需要依賴外部電路的一個(gè)電阻“幫忙”拉上去。那么什么時(shí)候需要用開漏輸出呢開漏輸出有什么好處呢首先看一下開漏輸出的工作原理可以把開漏輸出結(jié)構(gòu)想象成一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)。當(dāng)內(nèi)部控制邏輯希望輸出低電平0時(shí)它會(huì)閉合內(nèi)部的N-MOSFET開關(guān)。這樣輸出引腳就直接通過開關(guān)連接到地GND從而被拉低到低電平。當(dāng)內(nèi)部控制邏輯希望輸出高電平1時(shí)它會(huì)斷開內(nèi)部的N-MOSFET開關(guān)。此時(shí)輸出引腳與地之間的連接是斷開的相當(dāng)于懸空狀態(tài)高阻態(tài)。如果沒有任何外部元件這個(gè)引腳的電平是不確定的。因此必須在外部的輸出引腳和電源VCC之間連接一個(gè)上拉電阻。當(dāng)內(nèi)部開關(guān)斷開時(shí)電流會(huì)通過這個(gè)上拉電阻將引腳電壓“拉”到電源電壓從而輸出高電平開漏輸出的常見應(yīng)用場(chǎng)景電平轉(zhuǎn)換Level Shifting當(dāng)系統(tǒng)中不同器件工作在不同電壓時(shí)如MCU為3.3V外設(shè)為5V開漏輸出可以方便地實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。只需將開漏引腳的上拉電阻連接到目標(biāo)設(shè)備的電源電壓如5V即可。推挽輸出通常不具備這種靈活性。多設(shè)備共享總線與“線與”邏輯Wire-AND在I2C、SMBus等通信總線中多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘線SCL通常直接并聯(lián)。開漏輸出允許任一設(shè)備主動(dòng)將總線拉低而只有當(dāng)所有設(shè)備都釋放總線輸出高阻態(tài)時(shí)總線才被上拉電阻拉高。這種“線與”特性是總線仲裁和多主設(shè)備通信的基礎(chǔ)。推挽輸出直接并聯(lián)則可能因同時(shí)輸出高低電平而導(dǎo)致短路。驅(qū)動(dòng)較大電流負(fù)載開漏輸出結(jié)構(gòu)通常吸收電流sink current的能力較強(qiáng)**。對(duì)于一些需要較大電流的負(fù)載如LED、繼電器或蜂鳴器可以將負(fù)載連接在外部電源和開漏輸出引腳之間由開漏引腳控制地的通斷來驅(qū)動(dòng)。這種方式有時(shí)比直接用推挽輸出驅(qū)動(dòng)更靈活尤其當(dāng)負(fù)載工作電壓與控制器電壓不同時(shí)。使用開漏輸出的注意事項(xiàng)開漏輸出雖然有用但也有些地方需要留意上拉電阻的選擇上拉電阻的阻值需要仔細(xì)考量。阻值太小當(dāng)輸出拉低時(shí)電流大功耗也大阻值太大則給線路電容充電慢會(huì)導(dǎo)致信號(hào)上升沿變緩限制最高通信速度。通常需要在速度、功耗和抗干擾能力之間取得平衡。速度限制由于輸出高電平依賴外部上拉電阻對(duì)線路電容的充電其上升速度通常比推挽輸出慢因而不太適合像SPI這樣的高速通信接口。低電平功耗輸出低電平時(shí)電流會(huì)通過上拉電阻到地形成通路會(huì)有一定的靜態(tài)功耗如何選擇輸出模式選擇開漏輸出還是推挽輸出主要取決于你的具體需求需要電平轉(zhuǎn)換、多設(shè)備“線與”如I2C、或驅(qū)動(dòng)電壓/電流不匹配的負(fù)載時(shí)開漏輸出更合適。需要高速信號(hào)如SPI、UART、強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力或簡(jiǎn)單的數(shù)字輸出控制如直接驅(qū)動(dòng)LED時(shí)推挽輸出通常是更好的選擇。特性開漏輸出 (Open-Drain)推挽輸出 (Push-Pull)輸出能力只能主動(dòng)拉低到GND高電平為高阻態(tài)懸空需外部上拉既能主動(dòng)輸出高電平到VCC也能主動(dòng)輸出低電平到GND驅(qū)動(dòng)能力相對(duì)較弱高電平驅(qū)動(dòng)能力取決于外部上拉電阻驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)電平轉(zhuǎn)換容易可通過改變上拉電阻的電源電壓實(shí)現(xiàn)不同電平轉(zhuǎn)換不方便“線與”功能支持多個(gè)開漏輸出可并聯(lián)形成“與”邏輯不支持直接并聯(lián)可能因電平?jīng)_突導(dǎo)致短路典型應(yīng)用I2C、SMBus等總線電平轉(zhuǎn)換需要“線與”的場(chǎng)合GPIO驅(qū)動(dòng)高速信號(hào)如SPI、UART直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載