开漏(open drain)和开集(open collector)

在电路设计时我们常常遇到开漏(oprain)和开集(opencollector)的概念。

所谓开漏电路中的“漏”是指MOSFET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MOSFET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：

图1

开漏电路有以下几个特点：

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Rpull-up-MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。如图1。

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。

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。

开漏Pin不连接外部的上拉电阻，则只能输出低电平。

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。

图2

应用中需注意：

开漏和开集的原理类似，在许多应用中我们可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。我们通常也可利用一个三极管组成开集电路来驱动它，如图3。

上拉电阻Rpull-up的阻值决定了逻辑电平转换沿的速度。阻值越大，速度越低功耗越小。反之亦然。

图3

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