圖騰柱輸出簡介

門電路的輸出極采用一個上電阻接一個NPN型晶體管的集電極，這個管子的發(fā)射極接下面管子的發(fā)射極同時輸出；下管的集電極接地。兩管的基極分別接前級的控制。由于此結構畫出的電路圖有點兒象印第安人的圖騰柱，所以叫圖騰柱式輸出（也叫圖騰式輸出）。

結構介紹

圖騰柱就是上下各一個三極管，上管為NPN，c極(集電極)接正電源，下管為PNP，c極(集電極)接地。兩個b極(基極)接一起，接輸入，上管和下管的e極(發(fā)射極)接到一起，接輸出，像一個“圖騰柱”。用同一信號驅動兩個b極。驅動信號為高時，NPN導通；信號為低時，PNP導通。利用兩個晶體管構成推挽輸出。 用來匹配電壓，或者提高IO口的驅動能力。

上下兩個輸出管，從直流角度看是串聯，兩管聯接處為輸出端。上管導通下管截止輸出高電平，下管導通上管截止輸出低電平，如果電路邏輯可以上下兩管均截止則輸出為高阻態(tài)。

在開關電源中，類似的電路常稱為半橋。2100433B

推挽電路使用兩個參數相同的三極管或MOSFET，以推挽方式存在于電路中。電路工作時，兩只對稱的開關管每次只有一個導通，所以導通損耗小、效率高。輸出既可以向負載灌電流，也可以從負載抽取電流。推拉式輸出級既提高電路的負載能力，又提高開關速度。

推挽輸出常見的是圖騰柱輸出。

“圖騰柱輸出”常用于數字電路（如TTL）中。由于TTL與非門使用兩個垂直堆砌的同類型晶體管，中間用一個鉗位二極管隔開，與圖騰柱的結構相類似，因此其輸出級被稱為圖騰柱輸出。

開漏形式的電路有以下幾個特點：

1. 利用外部電路的驅動能力，減少IC內部的驅動。當IC內部MOSFET導通時，驅動電流是從外部的VCC流經R pull-up ，MOSFET到GND。IC內部僅需很小的柵極驅動電流。

2. 一般來說，開漏是用來連接不同電平的器件，匹配電平用的，因為開漏引腳不連接外部的上拉電阻時，只能輸出低電平，如果需要同時具備輸出高電平的功能，則需要接上拉電阻，很好的一個優(yōu)點是通過改變上拉電源的電壓，便可以改變傳輸電平。比如加上上拉電阻就可以提供TTL/CMOS電平輸出等。（上拉電阻的阻值決定了邏輯電平轉換的沿的速度 。阻值越大，速度越低功耗越小，所以負載電阻的選擇要兼顧功耗和速度。）

3. OPEN-DRAIN提供了靈活的輸出方式，但是也有其弱點，就是帶來上升沿的延時。因為上升沿是通過外接上拉無源電阻對負載充電，所以當電阻選擇小時延時就小，但功耗大；反之延時大功耗小。所以如果對延時有要求，則建議用下降沿輸出。

4. 可以將多個開漏輸出的Pin，連接到一條線上。通過一只上拉電阻，在不增加任何器件的情況下，形成“與邏輯”關系。這也是I2C，SMBus等總線判斷總線占用狀態(tài)的原理。補充：什么是“線與”？：

在一個結點(線)上， 連接一個上拉電阻到電源 VCC 或 VDD 和 n 個 NPN 或 NMOS 晶體管的集電極 C 或漏極 D， 這些晶體管的發(fā)射極 E 或源極 S 都接到地線上， 只要有一個晶體管飽和， 這個結點(線)就被拉到地線電平上. 因為這些晶體管的基極注入電流(NPN)或柵極加上高電平(NMOS)，晶體管就會飽和， 所以這些基極或柵極對這個結點(線)的關系是或非 NOR 邏輯. 如果這個結點后面加一個反相器， 就是或 OR 邏輯.

其實可以簡單的理解為：在所有引腳連在一起時，外接一上拉電阻，如果有一個引腳輸出為邏輯0，相當于接地，與之并聯的回路“相當于被一根導線短路”，所以外電路邏輯電平便為0，只有都為高電平時，與的結果才為邏輯1。