相信拉電流和灌電流這兩個(gè)名詞我們聽了很多，源電流和灌電流一般在集成電路中使用，例如MCU、數(shù)字信號(hào)控制器、數(shù)字信號(hào)處理器等，今天我們就詳細(xì)說(shuō)說(shuō)拉電流和灌電流電路原理以及構(gòu)成。

1.拉電流

所謂拉電流就是提供給外部電路的電流能力，目前最新的MCU和DSP的輸出引腳一般具有 4mA 至 16mA 的輸出電流能力，在某些集成IC中，輸出電流能力是可配置的，可以根據(jù)需要設(shè)置 4mA、9mA 等拉電流。

下圖顯示了拉電流的方向，拉電流具有向外輸出的方向。該電流通過(guò)內(nèi)部電路流向電阻器R1和晶體管Q1等外部電路，兩個(gè)晶體管Q2和Q3的公共基極加高電平時(shí)，PNP晶體管Q3將截止，只有NPN晶體管Q2飽和導(dǎo)通,電流將流出端口向外輸出。

比較重要的是不要超過(guò)IC可以輸出的最大電流，以免損壞IC端口。有些剛接觸拉電流的新手可能會(huì)誤認(rèn)為拉電流是恒定電流源輸出，認(rèn)為拉電流是器件的唯一輸出電流值，并且不能變化，假設(shè)指定的拉電流為 4mA，設(shè)備只會(huì)將電流鉗制在這個(gè)水平，這是錯(cuò)誤的理解，根據(jù)上圖，Q2晶體管將飽和，然后電流將僅受電阻R1的值限制。因此，必須仔細(xì)選擇 R1 的大小，以免超過(guò)規(guī)格書規(guī)定的拉電流，實(shí)際工作時(shí)拉電流計(jì)算如下：

由于Q2晶體管飽和，VCEsat 的值被忽略，公式將推導(dǎo)為：

為了提高設(shè)計(jì)的可靠性，Isource 的值必須小于規(guī)格書指定的拉電流，最好使最大輸出電流應(yīng)力不超過(guò)規(guī)定值的80%。

2.灌電流

灌電流其實(shí)就是輸入電流，下圖展示了灌電流的方向。當(dāng) Q2 和 Q3 上施加的基極電壓較低時(shí)，上部晶體管將截止，下部晶體管將飽和導(dǎo)通。PNP 晶體管Q3將飽和導(dǎo)通，電流 Isink 將從 Vcc 流向 R2，然后流向 IC 引腳。Isink 的計(jì)算值必須小于規(guī)格書中的規(guī)定值，以防止端口過(guò)流損壞。

忽略 VCEsat，公式變?yōu)椋?/p>

同樣為了提高設(shè)計(jì)的可靠性，最好使最大灌入電流應(yīng)力不超過(guò)規(guī)定值的80%。

在上圖中，IC 引腳的配置是漏極開路，這就是需要電阻 R2 的原因，如果引腳配置為推挽式，則不需要 R2。對(duì)于上圖，當(dāng)使用推挽時(shí)，灌電流不是問題，因?yàn)闆]有來(lái)自外部的電流路徑，流過(guò) PNP 晶體管的電流只是來(lái)自上 NPN 晶體管的漏電流。

審核編輯：湯梓紅