集電極開路漏極開路結構原理分析

　　1、集電極開路（OC）輸出：

　　集電極開路輸出的結構如圖1所示，右邊的那個三極管集電極什么都不接，所以叫做集電極開路（左邊的三極管為反相之用，使輸入為“0”時，輸出也為“0”）。對于圖1，當左端的輸入為“0”時，前面的三極管截止（即集電極C跟發射極E之間相當于斷開），所以5V電源通過1K電阻加到右邊的三極管上，右邊的三極管導通（即相當于一個開關閉合）;當左端的輸入為“1”時，前面的三極管導通，而后面的三極管截止（相當于開關斷開）。

　　我們將圖1簡化成圖2的樣子。圖2中的開關受軟件控制，“1”時斷開，“0”時閉合。很明顯可以看出，當開關閉合時，輸出直接接地，所以輸出電平為0。而當開關斷開時，則輸出端懸空了，即高阻態。這時電平狀態未知，如果后面一個電阻負載（即使很輕的負載）到地，那么輸出端的電平就被這個負載拉到低電平了，所以這個電路是不能輸出高電平的。

　　再看圖三。圖三中那個1K的電阻即是上拉電阻。如果開關閉合，則有電流從1K電阻及開關上流過，但由于開關閉和時電阻為0（方便我們的討論，實際情況中開關電阻不為0，另外對于三極管還存在飽和壓降），所以在開關上的電壓為0，即輸出電平為0。如果開關斷開，則由于開關電阻為無窮大（同上，不考慮實際中的漏電流），所以流過的電流為0，因此在1K電阻上的壓降也為0，所以輸出端的電壓就是5V了，這樣就能輸出高電平了。但是這個輸出的內阻是比較大的（即1KΩ），如果接一個電阻為R的負載，通過分壓計算，就可以算得最后的輸出電壓為5*R/（R+1000）伏，即5/（1+1000/R）伏。所以，如果要達到一定的電壓的話，R就不能太小。如果R真的太小，而導致輸出電壓不夠的話，那我們只有通過減小那個1K的上拉電阻來增加驅動能力。但是，上拉電阻又不能取得太小，因為當開關閉合時，將產生電流，由于開關能流過的電流是有限的，因此限制了上拉電阻的取值，另外還需要考慮到，當輸出低電平時，負載可能還

　　會給提供一部分電流從開關流過，因此要綜合這些電流考慮來選擇合適的上拉電阻。

　　2、漏極開路輸出

　　漏極開路是驅動電路的輸出三極管的集電極開路，可以通過外接的上拉電阻提高驅動能力。 這種輸出用的是一個場效應三極管或金屬氧化物管（MOS），這個管子的柵極和輸出連接，源極接公共端，漏極懸空（開路）什么也沒有接，因此使用時需要接一個適當阻值的電阻到電源，才能使這個管子正常工作，這個電阻就叫上拉電阻。

　　漏極開路輸出，一般情況下都需要外接上拉電阻，才能輸出高電平，例如，在有些芯片的引腳就定義為漏極開路輸出；還有一些帶漏極開路輸出的反向器等都需要外接上拉電阻才能正常工作。

　　對于漏極開路（OD）輸出，跟集電極開路輸出是十分類似的。將上面集電極開路輸出的結構中的三極管換成場效應管即可。這樣集電極就變成了漏極，OC就變成了OD，原理分析是一樣的。