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图腾柱驱动电路解析
资料介绍
一、图腾柱驱动电路基本结构与原理
图腾柱驱动电路也叫推挽输出驱动电路，是数字电路中非常经典的功率驱动拓扑，因两个开关器件上下串联排列的结构类似印第安图腾柱的形态而得名。该电路的核心特点是通过两个互补导通的功率器件分别提供输出高电平时的拉电流和输出低电平时的灌电流，能够输出比普通逻辑门更大的驱动电流，满足功率器件、大负载电路的驱动需求。
1. 基本拓扑结构
标准图腾柱驱动电路的核心由两个NPN型BJT（双极型晶体管）或N沟道、P沟道MOSFET组成，两个器件串联连接：上管的漏极（集电极）连接正电源VCC，源极（发射极）连接下管的漏极（集电极），下管的源极（发射极）连接参考地GND，两个器件的连接中点就是电路的输出端OUT。在经典TTL与非门输出结构中，两个器件都是NPN三极管，上管基极由前级电路通过限流电阻驱动，上下两个基极之间通过一个二极管做电平隔离，保证开关动作的时序正确性。在MOS型图腾柱电路中，通常采用NMOS作为下管、PMOS作为上管的互补结构，也有全NMOS结构，需要额外的电平移位电路实现驱动。
为避免电源和地之间出现直通短路，图腾柱电路要求两个开关器件不能同时导通，这就要求输入驱动信号必须满足互补逻辑，也就是当上管导通时，下管必须关断，反之亦然。设计时通常会预留极小的死区时间，防止两个器件同时导通造成功耗过大甚至器件烧毁。
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