前言

2020年在學(xué)校調(diào)單片機(jī)的時(shí)候，我第一次接觸數(shù)字控制器的輸入輸出信號(hào)。當(dāng)查閱其輸入、輸出描述時(shí)，推挽輸出、開漏輸出、三態(tài)輸出這些概念我真的非常難以理解，為什么起這么奇怪的名字？不就是高低電平、高阻這么幾個(gè)玩意嗎？搞這么復(fù)雜……

現(xiàn)在看來(lái)，這么廣泛運(yùn)用的電路設(shè)計(jì)，必然有其合理之處。今天，我們一起來(lái)一探究竟。

推挽輸出

電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖如上圖所示，其中下管為N增強(qiáng)型，上管為P增強(qiáng)型。這里輸入輸出邏輯是反相，不影響電路原理。

當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，等價(jià)于輸出結(jié)點(diǎn)電容（集成電路工藝產(chǎn)生的寄生電容）對(duì)地放電，輸出端呈現(xiàn)低電平，這就是”挽“過(guò)程。

當(dāng)輸入信號(hào)為低電平時(shí)，等價(jià)于電源對(duì)輸出結(jié)點(diǎn)電容充電，輸出端呈現(xiàn)高電平，這就是”推過(guò)程“。

那么，為什么要使用兩個(gè)MOS管呢？上面MOS管用上拉電阻不好嗎？電阻在集成電路中是昂貴元件，MOS管的導(dǎo)通電阻更節(jié)省成本。

開漏輸出

簡(jiǎn)易電路圖為上圖所示，其中虛線框內(nèi)為內(nèi)部電路。

按照我們平常的思路推算，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，輸出是低電平，但是當(dāng)輸入為低電平時(shí)，發(fā)現(xiàn)輸出是不明確的。

當(dāng)外部加上拉電阻到VDD后，我們的輸出就變成了VDD，所以開漏輸出電路可作為電平轉(zhuǎn)換電路。

三態(tài)輸出

直接放圖，相當(dāng)于推挽輸出加了一個(gè)高阻輸出的使能開關(guān)。