集電極開路及漏極開路輸出的結(jié)構(gòu)-KIA MOS管

集電極開路（OC）輸出

集電極開路輸出的結(jié)構(gòu)如圖1所示，右邊的那個(gè)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(shí)，輸出也為“0”）。

對(duì)于圖1，當(dāng)左端的輸入為“0”時(shí)，前面的三極管截止（即集電極C跟發(fā)射極E之間相當(dāng)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(dǎo)通（即相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)閉合）;當(dāng)左端的輸入為“1”時(shí)，前面的三極管導(dǎo)通，而后面的三極管截止（相當(dāng)于開關(guān)斷開）。

集電極漏極開路輸出

將圖1簡化成圖2的樣子。圖2中的開關(guān)受軟件控制，“1”時(shí)斷開，“0”時(shí)閉合。很明顯可以看出，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，輸出直接接地，所以輸出電平為0。

而當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，則輸出端懸空了，即高阻態(tài)。這時(shí)電平狀態(tài)未知，如果后面一個(gè)電阻負(fù)載（即使很輕的負(fù)載）到地，那么輸出端的電平就被這個(gè)負(fù)載拉到低電平了，所以這個(gè)電路是不能輸出高電平的。

再看圖三。圖三中那個(gè)1K的電阻即是上拉電阻。如果開關(guān)閉合，則有電流從1K電阻及開關(guān)上流過，但由于開關(guān)閉和時(shí)電阻為0（方便我們的討論，實(shí)際情況中開關(guān)電阻不為0，另外對(duì)于三極管還存在飽和壓降），所以在開關(guān)上的電壓為0，即輸出電平為0。

如果開關(guān)斷開，則由于開關(guān)電阻為無窮大（同上，不考慮實(shí)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(gè)輸出的內(nèi)阻是比較大的（即1KΩ），如果接一個(gè)電阻為R的負(fù)載，通過分壓計(jì)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(dá)到一定的電壓的話，R就不能太小。如果R真的太小，而導(dǎo)致輸出電壓不夠的話，那我們只有通過減小那個(gè)1K的上拉電阻來增加驅(qū)動(dòng)能力。

但是，上拉電阻又不能取得太小，因?yàn)楫?dāng)開關(guān)閉合時(shí)，將產(chǎn)生電流，由于開關(guān)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(dāng)輸出低電平時(shí)，負(fù)載可能還會(huì)給提供一部分電流從開關(guān)流過，因此要綜合這些電流考慮來選擇合適的上拉電阻。

漏極開路輸出

漏極開路是驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)能力。

這種輸出用的是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管或金屬氧化物管（MOS），這個(gè)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(shí)需要接一個(gè)適當(dāng)阻值的電阻到電源，才能使這個(gè)管子正常工作，這個(gè)電阻就叫上拉電阻。

集電極漏極開路輸出