什麼是灌電流,拉電流和扇出係數

2021-04-29 06:32:27 字數 2498 閱讀 4931

乙個重要的前提:灌電流和拉電流是針對埠而言的。

名詞解釋——灌:注入、填充,由外向內、由虛而實。渴了,來一大杯鮮榨橙汁,一飲而盡,飽了,這叫「灌」。

灌電流(sink current) ,對乙個埠而言,如果電流方向是向其內部流動的則是「灌電流」,比如乙個io通過乙個電阻和乙個led連線至vcc,當該io輸出為邏輯0時能不能點亮led,去查該器件手冊中sink current引數。

名詞解釋——拉:流出、排空,由內向外,由實而虛。一大杯鮮橙汁喝了,過會兒,憋的慌,趕緊找衛生間,一陣「大雨」,舒坦了,這叫「拉」。

拉電流(sourcing current),對乙個埠而言,如果電流方向是向其外部流動的則是「拉電流」,比如乙個io通過乙個電阻和乙個led連至gnd,當該io輸出為邏輯1時能不能點亮led,去查該器件手冊中sourcing current引數。

拉電流與灌電流

1、概念

拉電流和灌電流是衡量電路輸出驅動能力(注意:拉、灌都是對輸出端而言的,所以是驅動能力)的引數,這種說法一般用在數位電路中。

這裡首先要說明,晶元手冊中的拉、灌電流是乙個引數值,是晶元在實際電路中允許輸出端拉、灌電流的上限值(允許最大值)。而下面要講的這個概念是電路中的實際值。

由於數位電路的輸出只有高、低(0,1)兩種電平值,高電平輸出時,一般是輸出端對負載提供電流,其提供電流的數值叫「拉電流」;低電平輸出時,一般是輸出端要吸收負載的電流,其吸收電流的數值叫「灌(入)電流」。

對於輸入電流的器件而言:

灌入電流和吸收電流都是輸入的,

灌入電流是被動的,

吸收電流是主動的。

如果外部電流通過晶元引腳向晶元內『流入』稱為灌電流(被灌入);

反之如果內部電流通過晶元引腳從晶元內『流出』稱為拉電流(被拉出)

2、為什麼能夠衡量輸出驅動能力

當邏輯門輸出端是低電平時,灌入邏輯門的電流稱為灌電流,灌電流越大,輸出端的低電平就越高。由三極體輸出特性曲線也可以看出,灌電流越大,飽和壓降越大,低電平越大。

然而,邏輯門的低電平是有一定限制的,它有乙個最大值uolmax。在邏輯門工作時,不允許超過這個數值,ttl邏輯門的規範規定uolmax ≤0.4~0.5v。所以,灌電流有乙個上限。

當邏輯門輸出端是高電平時,邏輯門輸出端的電流是從邏輯門中流出,這個電流稱為拉電流。拉電流越大,輸出端的高電平就越低。這是因為輸出級三極體是有內阻的,內阻上的電壓降會使輸出電壓下降。拉電流越大,輸出端的高電平越低。

然而,邏輯門的高電平是有一定限制的,它有乙個最小值uohmin。在邏輯門工作時,不允許超過這個數值,ttl邏輯門的規範規定uohmin ≥2.4v。所以,拉電流也有乙個上限。

可見,輸出端的拉電流和灌電流都有乙個上限,否則高電平輸出時,拉電流會使輸出電平低於uohmin;低電平輸出時,灌電流會使輸出電平高於uolmax

。所以,拉電流與灌電流反映了輸出驅動能力。(晶元的拉、灌電流引數值越大,意味著該晶元可以接更多的負載,因為,例如灌電流是負載給的,負載越多,被灌入的電流越大)

由於高電平輸入電流很小,在微安級,一般可以不必考慮,低電平電流較大,在毫安級。所以,往往低電平的灌電流不超標就不會有問題。用扇出係數來說明邏輯門來驅動同類門的能力,扇出係數no是低電平最大輸出電流和低電平最大輸入電流的比值。

在積體電路中, 吸電流、拉電流輸出和灌電流輸出是乙個很重要的概念。

拉即洩,主動輸出電流,是從輸出口輸出電流。

灌即充,被動輸入電流,是從輸出埠流入

吸則是主動吸入電流,是從輸入埠流入

吸電流和灌電流就是從晶元外電路通過引腳流入晶元內的電流,區別在於吸收電流是主動的,從晶元輸入端流入的叫吸收電流。灌入電流是被動的,從輸出端流入的叫灌入電流。

拉電流是數位電路輸出高電平給負載提供的輸出電流,灌電流時輸出低電平是外部給數位電路的輸入電流,它們實際就是輸入、輸出電流能力。

吸收電流是對輸入端(輸入端吸入)而言的;而拉電流(輸出端流出)和灌電流(輸出端被灌入)是相對輸出端而言的。

給乙個直觀解釋:

圖中pb0輸出0,led會亮,pb0的電流方向是流向pb0也就是灌電流了;而pb1要輸出1,led會亮,pb1的電流方向是從pb1流出,也就是拉電流了。

當輸出低電平的電壓值隨著灌電流的增加而增加到輸出低電平最大值時,即u

ol=uolmax時所對應的灌電流值定義為輸出低電平電流的量大值i

olmax

。 不同系列的邏輯電路,同一系列中不同的型號的積體電路,國家標準中對輸出低電平電流的最大值iolmax

的規範值的規定往往是不同的。比較常用的數值如下

ttl系列iolmax=16ma

lsttl74

系列iolmax=8ma

lsttl54

系列iolmax=4ma

扇出係數no

是描述積體電路帶負載能力的引數,它的定義式如下

no= i

olmax  

/iilmax                                      

其中iolmax為最大允許灌電流,iilmax是乙個負載門灌入本級的電流。

no越大,說明門的負載能力越強。一般產品規定要求no≥8。

什麼是灌電流和拉電流?

拉電流和灌電流是衡量電路輸出驅動能力 注意 拉 灌都是對輸出端而言的,所以是驅動能力 的引數,這種說法一般用在數位電路中。由於數位電路的輸出只有高 低 0,1 兩種電平值,高電平輸出時,一般是輸出端對負載提供電流,其提供電流的數值叫 拉電流 低電平輸出時,一般是輸出端要吸收負載的電流,其吸收電流的數...

到底什麼是拉電流和灌電流

當邏輯門輸出端是低電 平時,灌入邏輯門的電流稱為灌電流,灌電流越大,輸出端的低電平就越高。由三極體輸出特性曲線也可以看出,灌電流越大,飽和壓降越大,低電平越大。邏輯門 的低電平是有一定限制的,它有乙個最大值uolmax。在邏輯門工作時,不允許超過這個數值,ttl邏輯門的規範規定uolmax 0.4 ...

拉電流和灌電流

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