与推挽输出相对的是开漏输出,开漏输出分为OC(开集输出)与OD(开漏输出)。下面我们将分别介绍这两种输出方式。
**推挽输出**是通过两个MOS管或三极管在互补信号控制下工作,始终有一管导通另一管截止,形成电流的灌入与拉出。其最大优点是可以真正输出高电平与低电平,且在两种电平下均具备驱动能力。这意味着,在输出高电平时,电流从VCC流向负载;在输出低电平时,电流从负载流向GND。相比开漏输出,推挽输出在高电平驱动时的电流能力更强。
然而,推挽输出存在一个缺点:当两个推挽输出结构并联,且一个输出高电平,另一个输出低电平时,电流会直接从VCC流向GND,形成短路,可能导致端口损坏。因此,推挽输出不支持“线与”操作。
**开漏输出**(OC、OD)无法真正输出高电平,高电平时无驱动能力。需要借助外部上拉电阻来驱动输出。OC输出通常使用NPN三极管实现,当输入为高电平时,三极管导通,输出为低电平;输入为低电平时,输出为高阻态。而OD输出则通过MOS管实现,原理与OC相似,但电路结构不同。
开漏输出的主要特点是输出高电平时需要外部上拉电阻的支持,才能实现真正的高电平输出。在没有上拉电阻的情况下,输出表现为高阻态。开漏输出的电路如图所示,其中MOS管闭合时,输出高电平,电流流经上拉电阻RPU,为负载供电。
**推挽与开漏对比**:推挽输出适用于需要大电流驱动的场合,而开漏输出则适用于对电流驱动能力要求不高的应用。开漏输出的灵活性使其在多种电路设计中得到广泛应用,但需要配合外部电阻以实现功能。
理解推挽与开漏输出的差异,有助于更深入地掌握GPIO(通用输入输出)的工作原理。无论是STM32开发还是其他嵌入式系统开发,清晰的输出方式理解对于电路设计和故障排查都至关重要。
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