不管是硬件工程師或者嵌入式工程師，在工程實(shí)踐中常常會(huì )遇到單片機IO的狀態(tài)定位和影響。我們知道單片機IO有輸入和輸出兩種模式。其中輸入模式有模擬輸入、上拉輸入、下拉輸入和浮空輸入；輸出有開(kāi)漏輸出和推挽輸出。那我們今天就一起看一下什么是推挽輸出。

推挽輸出電路原理：

下圖就是STM32系列芯片IO內部結構原理圖?？梢钥吹郊t框內就是推挽輸出/開(kāi)漏輸出結構。

推挽輸出，可以輸出最高到VCC，最低到GND的電壓，但沒(méi)有中間值，因為芯片內部有上拉/下拉電阻，所以無(wú)需接外部的上拉或下拉電阻，是用途最廣泛的模式。

當然推挽電路不光在單片機中。下圖是兩種用兩個(gè)三極管做成的推挽電路。第一種是上N管下P管，第二種是上P管下N管。推挽放大器電路中，一只三極管工作在導通、放大狀態(tài)時(shí)，另一只三極管處于截止狀態(tài)，當輸入信號變化到另一個(gè)半周后，原先導通、放大的三極管進(jìn)入截止，而原先截止的三極管進(jìn)入導通、放大狀態(tài)，兩只三極管在不斷地交替導通放大和截止變化，所以稱(chēng)為推挽放大器。

上N管下P管的推挽輸出比較常用，輸入輸出信號同向。

上P下N管的推挽輸出電路不太常用，主要原因是存在兩管同時(shí)導通的風(fēng)險，需要有比較精準的死區控制。并且兩個(gè)管子的基極需要傳兩個(gè)電阻，也增加了成本和復雜度。

H橋電路：

上文中的三極管可以換為MOS管，雙推挽電路就構成了H橋，用來(lái)驅動(dòng)電機、繼電器、IR-CUT等電路。下圖是TI一款電機驅動(dòng)芯片內部結構圖。

可以看出芯片內部有兩個(gè)MOS管構成的推挽電路。下圖是在不同狀態(tài)下電流方向的原理圖?，F在很多場(chǎng)景都使用了集成芯片方案而不是用MOS堆疊(大功率場(chǎng)景還是需要獨立MOS來(lái)堆疊)。因為如果四個(gè)MOS控制失調，就存在同一側上下管同時(shí)導通的風(fēng)險，就會(huì )燒壞MOS管。所以在切換同一側上下管導通時(shí)要留有時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就叫做“Dead time”也就是死區時(shí)間。