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开漏输出和推挽输出

嵌入式单片机MCU开发 来源:嵌入式单片机MCU开发 作者:嵌入式单片机MCU开 2022-11-24 10:23 次阅读

概述

STM32或者GD32中,普通的输出GPIO输出方式主要是开漏输出和推挽输出,下面我们开始讲解这2种模式的区别。

需要样片的可以加群申请:615061293。

下图是GPIO内部的结构示意图。

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

在上图中,P-MOS带了一个⚪,说明是低电平导通。

在这里插入图片描述

上图是GPIO的示意图,有输入和输出,如果简化为输出,则如下所示。

在这里插入图片描述

模拟文件下载

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/85250172

推挽输出

推挽输出的内部电路大概是下图这个样子,由一个P-MOS和一个N-MOS组合而成,同一时间只有一个管子能够进行导通。

在这里插入图片描述

当输出高电平时候,P-MOS导通,N-MOS截至,此时电源电流入R5。

在这里插入图片描述

当输出低电平时候,N-MOS导通,P-MOS截至,此时电流流入R5的为0。

在这里插入图片描述

线与

推挽输出高电平与电源电压基本上没有压差 高低电平的驱动能力较强,推挽输出的电流都能达到几十mA。 但是无法进行线与操作,做进行线与操作,那么电源和地就会短路,因为mos管电阻很小。 看下图可以得知,电流通过Q3的P-MOS流到Q2的N-MOS,最终回到地。

在这里插入图片描述

开漏输出

开漏输出又叫漏极开漏输出简化后可以看作如下的示意图。

在这里插入图片描述

若还是使用上面推挽的电路图,当N-MOS为低电平时候,那么他的输出就是一个高阻态。 可以看到,R5没有电流通过,电压也是接近于0,所以GPIO无法对外输出高电平。

在这里插入图片描述

此时需要增加一个上拉,这样的话上拉的电流就会流出去。 所以在开漏输出情况下,需要增加一个上拉才能进行输出高电平。

在这里插入图片描述

对于输出低电平,他和推挽输出差不多,电流通过N-MOS流到地中。

在这里插入图片描述

上图是没有增加上拉,但是开漏输出模式都需要增加,增加上拉之后如下图所示。 电流通过N-MOS流回地中。

在这里插入图片描述

输出电压

由于推挽输出在输出的时候是通过单片机内部的电压,所以他的电压是不能改变的。 但是开漏输出是通过外部上拉的电压,所以可以改变开漏输出模式下的电压大小。 下图是当上拉为5V时候,也是可以驱动出去的,这个上拉电压最大值需要看单片机的耐压。

在这里插入图片描述

审核编辑:汤梓红

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