什么是推挽輸出？什么是開(kāi)漏輸出？

在學(xué)單片機(jī)和選用邏輯器件的時(shí)候我們常別人說(shuō)這款芯片是推挽輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，這個(gè)引腳是開(kāi)漏輸出需要加上拉電阻。是不是有時(shí)候感覺(jué)一頭霧水?今天就詳解一下推挽和開(kāi)漏，以后你買(mǎi)芯片的時(shí)候就可以和別人大聲理論了。

1. 什么是推挽輸出

推挽輸出既可以輸出低電平，也可以輸出高電平，可以直接驅(qū)動(dòng)功耗不大的數(shù)字器件。

2. 推挽輸出電路的結(jié)構(gòu)

推挽電路是由兩個(gè)三極管或MOSFET，以推挽方式存在于電路中，電路工作時(shí)，兩只對(duì)稱的開(kāi)關(guān)管每次只有一個(gè)導(dǎo)通，所以導(dǎo)通損耗小、效率高、既提高電路的負(fù)載能力，又提高開(kāi)關(guān)速度。其示意結(jié)構(gòu)如下圖所示：

當(dāng)內(nèi)部輸出1電平時(shí)，上邊的MOS管導(dǎo)通同時(shí)下邊的MOS管截至，IO口輸出高電平;

當(dāng)內(nèi)部輸出0電平時(shí)，上邊的MOS管截至同時(shí)下邊的MOS管導(dǎo)通，IO口輸出低電平;

3. 什么是開(kāi)漏輸出

開(kāi)漏輸出只能輸出低電平，如果要輸出高電平必須通過(guò)上拉電阻才能實(shí)現(xiàn)。就類(lèi)似于三極管的集電極輸出。

4. 開(kāi)漏輸出電路的結(jié)構(gòu)

如上圖：

內(nèi)部輸出1時(shí)MOS管截止，輸出與地?cái)嚅_(kāi)，這時(shí)候IO口其實(shí)是沒(méi)有驅(qū)動(dòng)能力的，需要外部連接上拉電阻才能輸出高電平，才能驅(qū)動(dòng)數(shù)字器件;

內(nèi)部輸出0時(shí)MOS管導(dǎo)通，輸出低電平，所以開(kāi)漏能輸出低電平;

5. 準(zhǔn)雙向IO

在學(xué)51單片機(jī)的時(shí)候老師告訴我們，51單片機(jī)的IO口是準(zhǔn)雙向的，什么是準(zhǔn)雙向的?示意如下：

其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于開(kāi)漏輸出，只不過(guò)是把上拉電阻集成到了單片機(jī)內(nèi)部。

6. IO口如何應(yīng)用

對(duì)于推挽輸出的IO口可以直接輸出高低電平驅(qū)動(dòng)功耗較小的數(shù)字器件，但對(duì)于開(kāi)漏輸出的話必須要在外部接上拉電阻才行。比如說(shuō)LPC11C14單片機(jī)的片上I2C資源就是開(kāi)漏輸出的，如果要使用這兩個(gè)引腳做輸出就必須加上拉電阻，如下圖所示：

輸出用推挽還是開(kāi)漏 哪個(gè)更好單片機(jī)是現(xiàn)代電子科技的代表之一，也是電子系統(tǒng)中的核心部件之一。單片機(jī)具有體積小、功耗低，集成度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、工廠自動(dòng)化、家電等領(lǐng)域。

關(guān)于單片機(jī)輸出用推挽還是開(kāi)漏，很多人可能比較困惑。其實(shí)，推挽和開(kāi)漏都是單片機(jī)常用的輸出方式，各自有其適用的場(chǎng)合。下面就讓我們來(lái)詳細(xì)探討一下這兩種輸出方式的特點(diǎn)以及適用場(chǎng)景。

一、開(kāi)漏輸出

開(kāi)漏輸出是指單片機(jī)輸出時(shí)，輸出端通過(guò)開(kāi)漏方式與外部電路相連，輸出端只能輸出低電平信號(hào)，不能輸出高電平信號(hào)。這種方式的輸出端在輸出高電平時(shí)是懸空的，輸出高電平時(shí)需要加上上拉電阻才正常工作。

特點(diǎn)：

1、能夠輸出較大電流，適合輸出信號(hào)給大功率負(fù)載。

2、不能直接輸出高電平信號(hào)，必須通過(guò)外部上拉電阻的控制才能輸出。

3、輸出電平由外部電路來(lái)決定，兼容性強(qiáng)，可以直接連接各種電路，靈活度高。

4、能夠輸出電平穩(wěn)定的PWM波形，適合用于電機(jī)控制等領(lǐng)域。

適用場(chǎng)景：

1、驅(qū)動(dòng)一些電路(例如繼電器、LED等)或需要接入外部開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合。

2、需要輸出高可靠性信號(hào)的場(chǎng)合，開(kāi)漏輸出能夠保證輸出信號(hào)輸出的正確性和可靠性。

3、需要與其他數(shù)字信號(hào)處理器或其他操作電路(如門(mén)電路)配合使用的場(chǎng)合。

二、推挽輸出

推挽輸出是指單片機(jī)輸出時(shí)，輸出端是通過(guò)三極管的方式與外部電路相連的，同時(shí)能夠輸出高電平和低電平信號(hào)，無(wú)需加上上拉電阻。

特點(diǎn)：

1、能夠輸出高電平和低電平信號(hào)，適合輸出各種波形信號(hào)。

2、適合直接驅(qū)動(dòng)電阻性和容性負(fù)載。

3、工作速度相對(duì)較快，能夠輸出較高的頻率信號(hào)。

4、在失速或鎖死狀態(tài)時(shí)可以提供輸出保護(hù)。

適用場(chǎng)景：

1、需要輸出正弦波、方波等周期性波形的場(chǎng)合。

2、需要輸出高電平、低電平信號(hào)的場(chǎng)合。

3、需要直接驅(qū)動(dòng)電容、電阻等負(fù)載的場(chǎng)合。

綜上所述，單片機(jī)輸出用推挽還是開(kāi)漏，需要根據(jù)具體的輸出場(chǎng)景來(lái)進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō)，如果需要輸出正弦波、方波等周期性波形，或者需要直接驅(qū)動(dòng)電容、電阻等負(fù)載，那么推挽輸出是首選。而如果需要輸出較大電流，或者需要輸出高可靠性信號(hào)的場(chǎng)合，就需要使用開(kāi)漏輸出。

此外，無(wú)論是使用推挽輸出還是開(kāi)漏輸出，都需要注意防止外部電路對(duì)輸出端產(chǎn)生短路或過(guò)電流等危險(xiǎn)情況，保證單片機(jī)的正常工作。