开漏电路特点及应用
开漏电路特点及应用
在电路设计时我们常常遇到开漏（open drain）和开集（open collector）的概念。本人虽然在念书时就知道其基本的用法，而且在设计中并未遇的过问题。但是前两天有位同事向我问起了这个概念。我忽然觉得自己对其概念了解的并不系
统。近日，忙里偷闲对其进行了下总结。
所谓开漏电路概念中提到的“漏”就是指mos fet的漏极。同理，开集电路中的“集”就是指三极管的集电极。开漏电路就是指以mos fet的漏极为输出的电路。一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。完整的开漏电路应该由
开漏器件和开漏上拉电阻组成。如图1所示：
组成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。当ic内部mosfet导通时，驱动电流是从外部的vcc流经r pull-up ，mosfet到gnd。ic内部仅需很下的栅极驱动电流。如图1。
2. 可以将多个开漏输出的pin，连接到一条线上。形成“与逻辑”关系。如图1，当pin_a、pin_b、pin_c任意一个变低后，开漏线上的逻辑就为0了。这也是i2c，smbus等总线判断总线占用状态的原理。
3. 可以利用改变上拉电源的电压，改变传输电平。如图2, ic的逻辑电平由电源vcc1决定，而输出高电平则由vcc2决定。这样我们就可以用低电平逻辑控制输出高电平逻辑了。
4. 开漏pin不连接外部的上拉电阻，则只能输出低电平。
5. 标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断电路，才能具备双向输入、输出的能力。
应用中需注意：
1. 开漏和开集的原理类似，在许多应用中我们利用开集电路代替开漏电路。例如，某输入pin要求由开漏电路驱动。则我们常见的驱动方式是利用一个三极管组成开集电路来驱动它，即方便又节省成本。如图3。
2. 上拉电阻r pull-up的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小。反之亦然。
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2. 可以将多个开漏输出的pin，连接到一条线上。形成“与逻辑”关系。如图1，当pin_a、pin_b、pin_c任意一个变低后，开漏线上的逻辑就为0了。这也是i2c，smbus等总线判断总线占用状态的原理。
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4. 开漏pin不连接外部的上拉电阻，则只能输出低电平。
5. 标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断电路，才能具备双向输入、输出的能力。
应用中需注意：
1. 开漏和开集的原理类似，在许多应用中我们利用开集电路代替开漏电路。例如，某输入pin要求由开漏电路驱动。则我们常见的驱动方式是利用一个三极管组成开集电路来驱动它，即方便又节省成本。如图3。
2. 上拉电阻r pull-up的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小。反之亦然。
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