电子工程师的自我修养 - OD输出

• 开漏输出 - Open Drain Output

OD门，漏极开路，Open Drain

• 电路特点

• 利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。
• 可以将多个开漏输出的pin连接到一条线上。通过一个上拉电阻，在不增加任何器件的情况下，形成“线与”关系。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。
• 由于开漏pin不连接外部的上拉电阻，则只能输出低电平。所以后级电路必须接一上拉电阻，可以利用改变上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。这样就可以进行任意电平的转换了。可以驱动比芯片电源电压高的负载。
• open-drain提供了灵活的输出方式，但是也有其弱点，就是带来上升沿的延时。接容性负载时，下降延是芯片内的晶体管，是有源驱动，速度较快；上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电，所以当电阻选择小时延时就小，但功耗大；反之延时大功耗小。负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。所以如果对延时有要求，则建议用下降沿输出（I2C总线的开始和结束信号就是下降沿采样的！！！）。

对于容性负载OD门下降沿比上升沿快！！！因为下降沿是芯片内部晶体管有源驱动，速度快；上升沿是外部上拉无源驱动，需要对容性负载充电，速度慢。

开漏输出的实际作用就是一个开关，输出“1”时断开（由外部上拉实现输出“1”）、输出“0”时连接到GND（有一定内阻）。由内部总线输出的数据经锁存器反相和场效应管反相后，锁存在端口线上，是具有输出锁存的静态口。回读功能（读锁存器）：读到的仍是输出锁存器的状态，而不是外部管脚Pin的状态。因此开漏模式是不能用来做输入的。

实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上，将这些与非门上的数据（状态电平）用同一条导线输送出去。因此，需要一种新的与非门电路--OC门来实现“线与逻辑”。 实现与或非逻辑，用做电平转换，用做驱动器。由于OC门电路的输出管的集电极悬空，使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平，此外为了加大输出引脚的驱动能力，上拉电阻阻值的选择原则，从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大；从确保足够的驱动电流考虑应当足够小

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