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拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力(注意:拉、灌都是对输出端而言的,所以是驱动能力)的参数,这种说法一般用在数字电路中。 |8 m9 B, \1 K5 G: W8 f7 e% z0 o6 n& e/ e2 f8 P- F) x
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这里首先要说明,芯片手册中的拉、灌电流是一个参数值,是芯片在实际电路中允许输出端拉、灌电流的上限值(允许最大值)。9 N0 Q& L$ e n% V
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, H" k- L+ q0 _8 ?: `$ D而下面要讲的这个概念是电路中的实际值。 1 S% K- x& |3 f4 Z2 r0 y* m0 o
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: b) Z& F* _4 u) ]. v) u3 R6 y由于数字电路的输出只有高、低(0,1)两种电平值:
6 e) t+ q6 ]. M: b4 X: w高电平输出时,一般是输出端对负载提供电流,其提供电流的数值叫“拉电流”;
/ y3 r$ N N* _% v2 \ R# @/ j" ^7 g! {( a% }
& Z J. a g2 Q0 @" E, S2 p. C低电平输出时,一般是输出端要吸收负载的电流,其吸收电流的数值叫“灌(入)电流”。$ d4 q, K8 Q+ [# n8 J( i
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对于输入电流的器件而言:
! D9 n7 `2 a* g灌入电流和吸收电流都是输入的,灌入电流是被动的,吸收电流是主动的。
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) |: {/ E A- c+ S7 `/ J, X如果外部电流通过芯片引脚向芯片内‘流入’称为灌电流(被灌入);* S- u x2 C7 R' g1 q8 a4 |/ i: x' @7 e. E$ C; p w& E
反之如果内部电流通过芯片引脚从芯片内‘流出’称为拉电流(被拉出);
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为什么能够衡量输出驱动能力?? . m4 V1 m$ y# q! [& K+ o& F2 S! S6 ^
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当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。然而,逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值UOLMAX。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOLMAX ≤0.4~0.5V。所以,灌电流有一个上限。1 @, C W8 Q" ~; l- q3 C8 u( D7 I! ^
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当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉电流。拉电流越大,输出端的高电平就越低。这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的电压降会使输出电压下降。拉电流越大,输出端的高电平越低。然而,逻辑门的高电平是有一定限制的,它有一个最小值UOHMIN。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOHMIN ≥2.4V。所以,拉电流也有一个上限。" Z9 ]$ X2 h' g( y- x8 W0 ^- r( O8 @5 p6 }2 f4 a
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* n9 Y! h: |$ A) b* k6 U可见,输出端的拉电流和灌电流都有一个上限,否则高电平输出时,拉电流会使输出电平低于UOHMIN;低电平输出时,灌电流会使输出电平高于UOLMAX。& ]7 q5 `% Z# r1 e
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' C' [0 |7 _1 F5 c$ [所以,拉电流与灌电流反映了输出驱动能力。(芯片的拉、灌电流参数值越大,意味着该芯片可以接更多的负载,因为,例如灌电流是负载给的,负载越多,被灌入的电流越大);2 U! F. {0 T4 D& s
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, w6 }. L6 R) J( x0 i8 J% E由于高电平输入电流很小,在微安级,一般可以不必考虑,低电平电流较大,在毫安级。
) y1 _8 f; E# t8 X/ H% ]7 a所以,往往低电平的灌电流不超标就不会有问题。用扇出系数来说明逻辑门来驱动同类门的能力,扇出系数No是低电平最大输出电流和低电平最大输入电流的比值。1 V. Z) D8 q9 u. {- |7 k
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2 P1 E; K5 i( ^0 g5 J; E! \在集成电路中, 吸电流、拉电流输出和灌电流输出是一个很重要的概念。0 s' B/ T: j, g1 B9 |# ^# d' I+ a& S+ \$ [# W y8 @: p y' [
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/ b% b# _" G: N拉即泄,主动输出电流,是从输出口输出电流;6 X7 _4 `. Z# u" f, z
灌即充,被动输入电流,是从输出端口流入;5 n1 l/ a, P- C9 v2 f/ }6 [( u9 S+ m1 \! n/ o1 Y$ p c; P# y
吸则是主动吸入电流,是从输入端口流入。
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吸电流和灌电流就是从芯片外电路通过引脚流入芯片内的电流,区别在于吸收电流是主动的,从芯片输入端流入的叫吸收电流。灌入电流是被动的,从输出端流入的叫灌入电流。6 T+ H8 o7 S" B6 q6 ^6 |: _: m4 A: {) [1 s
拉电流是数字电路输出高电平给负载提供的输出电流,灌电流时输出低电平是外部给数字电路的输入电流,它们实际就是输入、输出电流能力。 \9 y t) u) ^& Q$ x- Y' F |& r% n8 @3 u- E8 J8 B
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% x) v; o4 E" X, K吸收电流是对输入端(输入端吸入)而言的,而拉电流(输出端流出)和灌电流(输出端被灌入)是相对输出端而言的。$ q) U/ u6 Z2 J/ G) P" `" }6 x% ?
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