大佬们,这个电路的求动态放大电路输出电阻阻时,那个Io怎么求了?

各种IO输出类型与如何区分-电路基礎知识

各种IO输出的类型及如何区分I/O输入/输出(Input/Output),分为IO设备和IO接口两个部分

输入输出I/O流可以看成对字节或者包装后的字节的读取就是拿出來放进去双路切换;实现联动控制系统的弱电线路与被控设备的强电线路之间的转接、隔离,以防止强电窜入系统保障系统的安全;与專线控制盘连接,用于控制重要消防设备(如消防泵、喷淋泵、风机等)一只模块可控制一台大型消防设备的启、停控制;

插拔式结构,可像安装探测器一样先将底座安装在墙上布线后工程调试前再将切换模块插入底座。易于施工、维护;通过无源动合接点或切换AC220V电压莋为回答信号确认灯动作灯—红色,回答灯—绿色;动作时动作灯常亮、回答灯常亮。

各种IO输出的类型-集电极开路(OC)

集电极开路输絀的结构如图1所示右边的那个三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路;左边的三极管为反相之用使输入为“0”时,输出也为“0”对于图 1,当左端的输入为“0”时前面的三极管截止,所以5v电源通过1k电阻加到右边的三极管上右边的三极管导通;当左端的输入為“1”时,前面的三极管导通而后面的三极管截止。

我们将图1简化成图2的样子很明显可以看出,当开关闭合时输出直接接地,所以放大电路输出电阻平为0而当开关断开时,则输出端悬空了即高阻态。这时电平状态未知如果后面一个电阻负载到地,那么输出端的電平就被这个负载拉到低电平了所以这个电路是不能输出高电平的。

图3中那个1k的电阻即是上拉电阻如果开关闭合,则有电流从1k电阻及開关上流过但由于开关闭和时电阻为0(方便我们的讨论,实际情况中开关电阻不为0另外对于三极管还存在饱和压降),所以在开关上嘚电压为0即放大电路输出电阻平为0。如果开关断开则由于开关电阻为无穷大(同上,不考虑实际中的漏电流)所以流过的电流为0,洇此在1k电阻上的压降也为0所以输出端的电压就是5v了,这样就能输出高电平了

但是这个输出的内阻是比较大的 —— 即1k,如果接一个电阻為r的负载通过分压计算,就可以算得最后的放大电路输出电阻压为5*r/(r+1000)伏所以,如果要达到一定的电压的话r就不能太小。如果r真的太小而导致放大电路输出电阻压不够的话,那我们只有通过减小那个1k的上拉电阻来增加驱动能力

但是,上拉电阻又不能取得太小因为当開关闭合时,将产生电流由于开关能流过的电流是有限的,因此限制了上拉电阻的取值另外还需要考虑到,当输出低电平时负载可能还会给提供一部分电流从开关流过,因此要综合这些电流考虑来选择合适的上拉电阻

如果我们将一个读数据用的输入端接在输出端,這样就是一个IO口了51的IO口就是这样的结构,其中P0口内部不带上拉而其它三个口带内部上拉。当我们要使用输入功能时只要将输出口设置为1即可,这样就相当于那个开关断开而对于P0口来说,就是高阻态了

各种IO输出的类型-漏极开路(OD)

对于漏极开路(OD)输出,跟集电极開路输出是十分类似的将上面的三极管换成场效应管即可。这样集电极就变成了漏极OC就变成了OD,原理分析是一样的OC门主要用于3个方媔:实现与或非逻辑,用做电平转换用做驱动器。

开漏形式的电路有以下几个特点:

1、利用外部电路的驱动能力减少IC内部的驱动,或驅动比芯片电源电压高的负载

2、可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下形成“与邏辑”关系。这也是I2CSMBus等总线判断总线占用状态的原理。

3、由于漏级开路所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以決定放大电路输出电阻平这样就可以进行任意电平的转换了。

4、源极开路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因为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。所以如果对延时囿要求则建议用下降沿输出。

各种IO输出的类型-推挽输出

另一种输出结构是推挽输出推挽输出的结构就是把上面的上拉电阻也换成一个開关,当要输出高电平时上面的开关通,下面的开关断;而要输出低电平时则刚好相反。

比起OC或者OD来说这样的推挽结构高、低电平驅动能力都很强。如果两个输出不同电平的输出口接在一起的话就会产生很大的电流,有可能将输出口烧坏而上面说的OC或OD输出则不会囿这样的情况,因为上拉电阻提供的电流比较小如果是推挽输出的要设置为高阻态时,则两个开关必须同时断开(或者在输出口上使用一個传输门)这样可作为输入状态,AVR单片机的一些IO口就是这种结构

各种IO输出的类型-驱动电路的两种形式

单片机内部的逻辑经过内部的逻辑運算后需要输出到外面,外面的器件可能需要较大的电流才能推动因此在单片机的输出端口必须有一个驱动电路。

1、采用一只N型三极管

其中的一种是采用一只N型三极管 —— NPN或N沟道以NPN三极管为例,就是e接地b接内部的逻辑运算,c引出b受内部驱动可以控制三极管是否导通,但如果三极管的c极一直悬空尽管b极上发生高低变化,c极上也不会有高低变化因此在这种条件下必须在外部提供一个电阻,电阻的一端接c(引出脚)另一端接电源这样当三极管的b有高电压是三极管导通,c电压为低当b为低电压时三极管不通,c极在电阻的拉动下为高电压

這种驱动电路有个特点:低电压是三极管驱动的,高电压是电阻驱动的——上下不对称三极管导通时的ec内阻很小,因此可以提供很大的電流可以直接驱动led甚至继电器,但电阻的驱动是有限的最大高电平放大电路输出电阻流=(VCC-Vh)/r。

另一种是互补推挽输出采用两只晶体管,┅只在上一只在下上面的一只是n型,下面为p型(以三极管为例)两只管子的连接为:NPN(上)的c连VCC,PNP(下)的c接地两只管子的ee,bb相连,其中ee作为输出(引出脚)bb接内部逻辑。这个电路通常用于功率放大点路的末级(音响)当bb接高电压时NPN管导通输出高电压,由于三极管的ec电阻很小因此输出嘚高电压有很强的驱动能力,当bb接低电压时NPN截至PNP导通,由于三极管的ec电阻很小因此输出的低电压有很强的驱动能力

简单的例子,9013导通時ec电阻不到10欧以Vh=2.5v,VCC=5v计算高电平放大电路输出电阻流最大=250MA,短路电流500ma这个计算同时告诉我们采用推挽输出时一定要小心千万不要出现外部电路短路的可能,否则肯定烧毁芯片特别是外部驱动三极管时别忘了在三极管的基极加限流电阻。推挽放大电路输出电阻路的形式佷多有些单片机上下都采用n型管,但内部逻辑提供互补输出以上的说明仅仅为了说明推挽的原理,为了更深的理解可以参考功率放大電路

各种IO输出的类型-上拉电阻和弱上拉

上拉电阻很大,提供的驱动电流很小叫弱上拉反之叫强上拉。

1、为什么要使用拉电阻

上拉就是將不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平电阻同时起限流作用,下拉同理上拉是对器件注入电流,下拉是放大电路输出电阻流弱強只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分

对于非OC、OD输出型电路提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极開路输出型电路放大电路输出电阻流通道

2、上拉电阻的主要应用

(1)当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(┅般为3.5V)这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值

(2)OC门电路要输出“1”时需要加上拉电阻,不加根本就没有高电平

(3)为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻但在用OC门作驱动(例如:控制一个 LED)灌电流工作时就可以不加上拉電阻。

(4)在COMS芯片上为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路

(5)提高总线嘚抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰

(6)长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配有效的抑制反射波干扰。

3、上拉电阻阻值的选择原则包括

(1)从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大电流小。

(2)从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小电流大。

(3)对于高速电路过大的上拉电阻可能边沿变平缓。

综合考虑以上三点通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理

各种IO输出的类型-三态门

高阻态时引脚对地电阻无穷,此时读引脚电平时可以读到真实的电岼值高阻态的重要作用就是I/O(输入/输出)口在输入时读入外部电平用。一般门与其它电路的连接无非是两种状态,1或者0在比较复杂的系統中,为了能在一条传输线上传送不同部件的信号研制了相应的逻辑器件称为三态门。

三态门除了有这两种状态以外还有一个高阻态,就是高阻抗(电阻很大相当于开路)。相当于该门与和它连接的电路处于断开的状态三态门是一种扩展逻辑功能的输出级,也是一种控淛开关

主要是用于总线的连接,因为总线只允许同时只有一个使用者通常在数据总线上接有多个器件,每个器件通过OE/CE之类的信号选通如器件没有选通的话它就处于高阻态,相当于没有接在总线上不影响其它器件的工作。
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1的电压公式 = ,推出ΔI=V×ΔT/L

2sw闭合时,电感通电电压VON闭合时间tON  sw关断时,电感电压VOFF关断时间tOFF

3,功率变换器稳定工作的条件:ΔION=ΔIOFF即电感在导通和关断时,其变囮相等那么由1,2的公式可知VON =L×ΔION/ΔtON ,VOFF =L×ΔIOFF/ΔtOFF

5的输入输出平均电流为0,在整个周期内电感平均电流=负载平均电流所以有:IL=Io

6,只在sw关断时流过电流所以ID=IL×(1-D)

8,由基尔霍夫电压定律知:

10直流电流=电感平均电流IL,即IDC≡IL=Io 见5

最恶劣输入电压的确定:

某型號的DC-DC输入电压范围是4.7-16V现在有个电路用它来把12V转为3.3V,最大放大电路输出电阻流是2A如果开关频率是500KHZ,那么电感的推荐值是多大

(5)需要5.98μH 饱和电流2.4A附近的电感

原文标题:如何确定Buck拓扑结构的DC-DC电路的电感

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4是一款双输絀低压差(LDO)线性稳压器在工作温度范围内具有+/- 2.0%的精度。它具有3.3 V的固定放大电路输出电阻压(适用于其他固定放大电路输出电阻压选項的工厂触点)和可调节输出范围为1.25 V至5.0 V.它采用5引脚DPAK无铅封装。 NCP5504 LDO线性稳压器提供低噪声工作无需旁路电容用于固定输出。该器件的纹波抑制为75 dB250 mA时的压差为250 mV。 NCP5504适用于后调节和功率敏感的电池供电应用 特性 一个固定输出和一个可调节输出 可调放大电路输出电阻压从1.25 V到5.0 V 低压差250 mV典型值250 mA 低静态电流370μA 75 dB的纹波抑制 温度范围-25°C至+ 85°C 温度2.0%的准确度 热保护和电流限制 应用 视听设备 电池供电的消费类产品 仪器仪表 计算与網络国王申请 电路图、引脚图和封装图...

7LP低压降(LDO)线性稳压器是流行的NCP1117系列低压差稳压器的低功耗版本,具有降低的静态电流它主要用於0到125度温度范围内的大批量消费应用。该系列产品能够提供超过1 A的放大电路输出电阻流在1 A全电流负载下具有1.3 V的压差,该系列包括1.5 V1.8 V,2.5 V3.3 V嘚可调和五种固定电压版本, 5.0 V 特性 优势 放大电路输出电阻流超过1.0 A 1A放大电路输出电阻流 应用 终端产品 电视和监视器 电视和监视器 设置顶盒囷娱乐设备 电路图、引脚图和封装图...

0负线性稳压器是一款价格低廉,易于使用的器件适用于需要高达100 mA电流的众多应用。与功率更高的MC7900系列负调节器一样该线性稳压器具有热关断和电流限制功能,使其非常坚固耐用在大多数应用中,无需外部元件即可运行 MC79L00线性稳压器適用于卡上调节或需要适度电流水平的稳压负电压的任何其他应用。与常见的电阻/齐纳二极管方法相比该稳压器具有明显的优势。 规格:

1是一款低压差(LDO)开关稳压器具有出色的噪声性能。由于其创新设计该电路在没有外部旁路电容的情况下达到令人印象深刻的40uVRMS噪声沝平。这款LDO采用小型SOT-23 5引线封装在空间和噪声非常高的情况下代表了理想设计师的选择。 没有外部带隙电容可加快唤醒信号的响应时间并將其保持在40us(重复模式)内使MC33761成为便携式应用的理想选择。 MC33761低压差(LDO)线性稳压器还采用了一种新颖的架构可防止存在过多的下冲快速瞬态突发,如在任何突发系统中 最后,静态线路调节优于-75dB它自然屏蔽下游电子设备免受波动线的影响。 特性 超低噪音:150 nV / sq根Hz @ 100 Hz,40mVRMS 100 Hz - 100 kHz典型徝I out = 60 mA,Co = 1.0mF

固定输出负线性稳压器旨在作为流行的MC7800系列器件的补充该负电压调节器提供与MC7800器件相同的七电压选项。此外负系统MC7900系列还提供MECL系统中常用的一个额外电压选项。 这些线性稳压器具有-5.0 V至-24 V的固定放大电路输出电阻压选项采用限流,热关断和安全区域补偿 - 使其在大多數工作条件下非常坚固通过充分的散热,它们可以提供超过1.0 A的放大电路输出电阻流 规格: G-Suffix表示无铅铅涂层。 电路图、引脚图和封装图...

PVC昰用于汽车音响系统的多电压调节器该IC具有3个稳压器,5V输出用于微控制器9.85V输出用于照明,9V输出用于音频控制6个高端开关。关于保护電路它具有过流保护,过压保护和热关断功能该IC最适用于汽车音响系统。 特性 3系统稳压器: VDD(MCU)照明音频 6个高侧开关 过流保护 BATT检测:欠压1(

11 电路图、引脚图和封装图

5系列是微功率低压差(LDO)线性稳压器,提供各种放大电路输出电阻压以及封装SOT-223和SOP-8表面贴装封装。这些器件具有极低的静态电流能够提供高达300mA的放大电路输出电阻流。输出端存在短路内部热关断电路提供内部电流和热限制保护。 MC33375有一个控制引脚允许逻辑电平信号关闭或转向 - 关于稳压器输出。 由于低输入至放大电路输出电阻压差和偏置电流规格这些器件非常适用于电池供电的计算机,消费类和工业设备其中延长了有用的电池寿命理想。 特性 低静态电流(OFF模式下为0.3 mA; ON模式下为125 mA) I O = 10 mA时输入至放大电路输出电阻压差为25 mVI O时为260 mV = 300 mA 极其严格的线路和负载调节 稳定,放大电路输出电阻容仅为0.3 2.5 m放大电路输出电阻压3 mF 内部电流和热限制 逻辑电平开/关控制 应用 終端产品 电池供电的消费类产品 HandHeld Instruments 可携式摄像机和相机 摄像机和相机 电路图、引脚图和封装图...

17 电路图、引脚图和封装图

4A提供了极大的灵活性可以进行设计优化。该部件能够优化尺寸与效率之间的权衡和可调节性以满足各种POL应用。可调功能包括软启动时序开关频率,放大電路输出电阻压和工作模式(固定CCM模式或DCM / CCM操作)附加功能包括REFIN输入,允许使用外部参考可用于DDR终端应用。可通过两个输入选择九个放夶电路输出电阻压或者可通过两个外部电阻在外部调节该部件.NCP1594A具有过流,欠压和热故障保护功能该部件在-40C至85C之间完全指定。 特性 优势 2.9 V臸5.5V的操作 允许从3.3V或5V总线轨操作 可调频率从500 kHz到2 MHz 优化总体规模与效率的权衡 9固定放大电路输出电阻压或外部可调低至0.6V 节省外部电阻和/或提供设計灵活性 欠压过流和过温保护 保护IC免受故障 可调节软启动 设置受控输出斜坡上升时间 安全启动到prebias输出 防止来自放大电路输出电阻容器的反向电流 外部参考输入 允许更改输出并可用于DDR终止应用程序 逐周期过流 防止过流情况 可调开关频率从500kHz到2MHz 在规模和效率方面优化设计 REFIN输入 允許在...

7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 放大电路输出电阻流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚圖和封装图

_XFCS 电路图、引脚图和封装图

XC是一款适用于各种电子设备的低压差稳压器它提供带有TO-220-4引线全模封装的恒压电源。在满额定电流(1A)下KA78RXXC的压差低于0.5V。该稳压器具有各种功能如峰值电流保护,热关断过压保护和输出禁用功能。 特性 1A / 3.3V5V,8V9V ,12V15V输出低压差稳压器 TO-220全模封装(4pin) 过流保护,热关机 过压保护短路保护 带输出禁用功能 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用 电路图、引脚图和封裝图...

7是一款高性能低压差线性稳压器。该器件基于流行的NCV8535保留了其前代产品的所有最佳功能,包括高精度出色的稳定性,低噪声性能囷反向偏置保护但现在包含一个电源良好输出信号,可以监控电源系统 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP标准。该器件的工作温度范围为-40℃至125℃可提供固萣或可调输出,采用10引脚3x3 mm DFN封装 特性 优势 线路和负载高精度输出差异 多种应用的多功能解决方案 工作温度范围:-40C至125C 适用于汽车应用 低噪声(33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr) 非常受音频和娱乐系统欢迎 电源良好输出可用 自我监控调节器在哪里指定限制。 M最大电压输入16V输入工作电压范围2.9 V至12 V. 性能稳定 符合AECQ100囷PPAP

8C器件是一款精密微功率稳压器。它具有5.0 V的固定放大电路输出电阻压可在±2%范围内调节。它适用于所有汽车环境并包含控制微处理器所需的所有功能。该器件具有低压差和低静态电流它包括看门狗定时器,可调复位唤醒和使能功能。该器件还包括安全功能如热關断和短路保护。它能够处理高达45 V的瞬变 特性 放大电路输出电阻压选项:5.0 V 放大电路输出电阻压精度:±2% 放大电路输出电阻流高达250 mA 低压差 70μA的低静态电流 低睡眠模式电流小于1.0μA 微功率兼容控制功能: - ENABLE - 看门狗 - 重置 - 唤醒 保护功能: - 热关断 - 电流限制 AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 车身和底盘 仪器和集群 发动机控制单元 汽车 电路图、引脚图和封装图...

5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9%的线蕗和负载精度以及超低静态电流和噪声涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求嘚情况下保持稳定并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护 特性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V1.9V,2.5 V2.8 V,2.85 V3.0 V,3.3 V3.5V,5.0 V和可调放大电路输出电阻压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱樂 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图...

0 / MC78M00A正线性稳压器与流行的MC7800系列器件完全相同呮是它的放大电路输出电阻流仅为放大电路输出电阻流的一半。与MC7800器件一样MC78M00三端稳压器用于本地卡上电压调节。 内部通道晶体管的内部限流热关断电路和安全区域补偿相结合,使这些线性稳压器在大多数工作条件下都非常坚固具有足够散热的最大放大电路输出电阻流為500 mA。 规格:

NV是单通道降压型开关稳压器 特性 与负载无关的软启动电路 ON / OFF功能 集成脉冲脉冲过流保护 电流模式控制 电路图、引脚图和封装图

9 電路图、引脚图和封装图

1同步降压控制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC应用提供简单的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪应用而设计提供轨道输入。 NCP1581采鼡固定内部400 kHz开关频率工作允许使用小型外部元件。该器件具有由外部电容设置的可编程软启动欠压锁定和输出欠压检测,可在检测到輸出短路时锁定器件电路图、引脚图和封装图

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