一文理解推挽输出&漏极开路输出(OD)&集电极开路输出(OC)

因为自己之前一直不理解推挽输出、漏极开路输出、集电极开路输出这三个概念到底是什么意思。今天终于静下心来好好学习了一遍，于是便写下本文详细解释一下这三个概念，希望能对你有所帮助，文中大部分内容均为引用。

要理解推挽输出，首先要理解好三极管（晶体管）的原理。下面这种三极管有三个端口，分别是基极（Base）、集电极（Collector）和发射极（Emitter）。下图是NPN型晶体管。

这种三极管是电流控制型元器件，注意关键词电流控制。意思就是说，只要基极B有输入（或输出）电流就可以对这个晶体管进行控制了。

下面请允许我换一下概念，把基极B视为控制端，集电极C视为输入端，发射极E视为输出端。这里输入输出是指电流流动的方向。

当控制端有电流输入的时候，就会有电流从输入端进入并从输出端流出。

而PNP管正好相反，当有电流从控制端流出时，就会有电流从输入端流到输出端。

那么推挽电路：

上面的三极管是N型三极管，下面的三极管是P型三极管，请留意控制端、输入端和输出端。

当Vin电压为V+时，上面的N型三极管控制端有电流输入，Q3导通，于是电流从上往下通过，提供电流给负载。

经过上面的N型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「推」。

当Vin电压为V-时，下面的三极管有电流流出，Q4导通，有电流从上往下流过。

经过下面的P型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「挽」。

以上，这就是推挽（push-pull）电路。

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那么什么是开集电极输出呢？有了前面的基础，这里就可以简单的介绍一下。

如图，开集的意思，就是集电极C一端什么都不接，直接作为输出端口。

如果要用这种电路带一个负载，比如一个LED，必须接一个上拉电阻，就像这样。

当Vin没有电流，Q5断开时，LED亮。 当Vin流入电流，Q5导通时，LED灭。

开漏电路，就是把上图中的三极管换成 场效应管（MOSFET）。

N型场效应管各个端口的名称：

场效应管 是电压控制型元器件，只要对栅极施加电压，DS就会导通。结型场效应管有一个特性就是它的输入阻抗非常大，这意味着：没有电流从控制电路流出，也没有电流进入控制电路。没有电流流入或流出，就不会烧坏控制电路。而双极型晶体管不同，是电流控制性元器件，如果使用开集电路，可能会烧坏控制电路。这大概就是我们总是听到开漏电路而很少听到开集电路的原因吧？因为开集电路被淘汰了。

在学习了这些概念后，我们再从应用的角度说一下吧，理解了这些应用背后原因，就肯定真正理解了这两者。

1. 推挽输出能够输出高或者低，而开漏输出只能输出低，或者关闭输出，因此开漏输出总是要配一个上拉电阻使用。
2. 开漏输出的上拉电阻不能太小，太小的话，当开漏输出的下管导通时，电源到地的电压在电阻上会造成很大的功耗，因此这个电阻阻值通常在10k以上，这样开漏输出在从输出低电平切换到高电平时，速度是很慢的。
3. 推挽输出任意时刻的输出要么是高，要么是低，所以不能将多个输出短接，而开漏输出可以将多个输出短接，共用一个上拉，此时这些开漏输出的驱动其实是与非的关系。
4. 推挽输出输出高时，其电压等于推挽电路的电源，通常为一个定值，而开漏输出的高取决于上拉电阻接的电压，不取决于前级电压，所以经常用来做电平转换，用低电压逻辑驱动高电压逻辑，比如3.3v带5v。

引用：

1. 知乎：如何正确的理解漏极开路输出跟推挽输出？