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拉电流(Sink电流)和灌电流(Source 电流)的区分

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xyz549040622|  楼主 | 2014-6-4 19:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
1、概念
      拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力(注意:拉、灌都是对输出端而言的,所以是驱动能力)的参数,这种说法一般用在数字电路中。
      这里首先要说明,芯片手册中的拉、灌电流是一个参数值,是芯片在实际电路中允许输出端拉、灌电流的上限值(允许最大值)。而下面要讲的这个概念是电路中的实际值。
      由于数字电路的输出只有高、低(0,1)两种电平值,高电平输出时,一般是输出端对负载提供电流,其提供电流的数值叫“拉电流”低电平输出时,一般是输出端要吸收负载的电流,其吸收电流的数值叫“灌(入)电流”。
      对于输入电流的器件而言:
             灌入电流和吸收电流都是输入的,
             灌入电流是被动的,
             吸收电流是主动的。

如果外部电流通过芯片引脚向芯片内‘流入’称为灌电流(被灌入);
反之如果内部电流通过芯片引脚从芯片内‘流出’称为拉电流(被拉出)


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xyz549040622|  楼主 | 2014-6-4 19:29 | 显示全部楼层
2、为什么能够衡量输出驱动能力

      当逻辑门输出端是低电平时,灌入逻辑门的电流称为灌电流,灌电流越大,输出端的低电平就越高。由三极管输出特性曲线也可以看出,灌电流越大,饱和压降越大,低电平越大。

然而,逻辑门的低电平是有一定限制的,它有一个最大值UOLMAX。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOLMAX ≤0.4~0.5V。所以,灌电流有一个上限。


       当逻辑门输出端是高电平时,逻辑门输出端的电流是从逻辑门中流出,这个电流称为拉电流。拉电流越大,输出端的高电平就越低。这是因为输出级三极管是有内阻的,内阻上的电压降会使输出电压下降。拉电流越大,输出端的高电平越低。

然而,逻辑门的高电平是有一定限制的,它有一个最小值UOHMIN。在逻辑门工作时,不允许超过这个数值,TTL逻辑门的规范规定UOHMIN ≥2.4V。所以,拉电流也有一个上限。

      可见,输出端的拉电流和灌电流都有一个上限,否则高电平输出时,拉电流会使输出电平低于UOHMIN;低电平输出时,灌电流会使输出电平高于UOLMAX。所以,拉电流与灌电流反映了输出驱动能力。(芯片的拉、灌电流参数值越大,意味着该芯片可以接更多的负载,因为,例如灌电流是负载给的,负载越多,被灌入的电流越大)


       由于高电平输入电流很小,在微安级,一般可以不必考虑,低电平电流较大,在毫安级。所以,往往低电平的灌电流不超标就不会有问题。用扇出系数来说明逻辑门来驱动同类门的能力,扇出系数No是低电平最大输出电流和低电平最大输入电流的比值。

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       在集成电路中, 吸电流、拉电流输出和灌电流输出是一个很重要的概念。

       拉即泄,主动输出电流,是从输出口输出电流。

       灌即充,被动输入电流,是从输出端口流入

       吸则是主动吸入电流,是从输入端口流入

       吸电流和灌电流就是从芯片外电路通过引脚流入芯片内的电流,区别在于吸收电流是主动的,从芯片输入端流入的叫吸收电流。灌入电流是被动的,从输出端流入的叫灌入电流。

      拉电流是数字电路输出高电平给负载提供的输出电流,灌电流时输出低电平是外部给数字电路的输入电流,它们实际就是输入、输出电流能力。

      吸收电流是对输入端(输入端吸入)而言的;而拉电流(输出端流出)和灌电流(输出端被灌入)是相对输出端而言的。

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perry_peng| | 2014-6-5 12:25 | 显示全部楼层
学习。

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mmuuss586| | 2014-6-5 16:53 | 显示全部楼层

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hk6108| | 2018-11-11 01:06 | 显示全部楼层
小弟不是英雄,但所见与楼主略同,前提是 双电源或负地系统,拉灌扇吸都是从高处往低流,拉与灌是被动(相当于人工呼吸),扇和吸是主动(相当于自主呼吸),拉与扇从输口外出,吸和灌经端口内进。

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zhangbo1985| | 2018-11-11 12:19 | 显示全部楼层
拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力(注意:拉、灌都是对输出端而言的,所以是驱动能力)的参数,这种说法一般用在数字电路中。

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hk6108| | 2018-11-13 01:55 | 显示全部楼层
zhangbo1985 发表于 2018-11-11 12:19
拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力(注意:拉、灌都是对输出端而言的,所以是驱动能力)的参数,这种说 ...

是的,数字电路的输出端,此乃约定俗成,我说的只是觉得 理应如此 罢了。

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