拉电流和灌电流电路原理以及构成
相信拉电流和灌电流这两个名词我们听了很多，源电流和灌电流一般在集成电路中使用，例如mcu、数字信号控制器、数字信号处理器等，今天我们就详细说说拉电流和灌电流电路原理以及构成。
1.拉电流 所谓拉电流就是提供给外部电路的电流能力，目前最新的mcu和dsp的输出引脚一般具有 4ma 至 16ma 的输出电流能力，在某些集成ic中，输出电流能力是可配置的，可以根据需要设置 4ma、9ma 等拉电流。
下图显示了拉电流的方向，拉电流具有向外输出的方向。该电流通过内部电路流向电阻器r1和晶体管q1等外部电路，两个晶体管q2和q3的公共基极加高电平时，pnp晶体管q3将截止，只有npn晶体管q2饱和导通,电流将流出端口向外输出。
比较重要的是不要超过ic可以输出的最大电流，以免损坏ic端口。有些刚接触拉电流的新手可能会误认为拉电流是恒定电流源输出，认为拉电流是器件的唯一输出电流值，并且不能变化，假设指定的拉电流为 4ma，设备只会将电流钳制在这个水平，这是错误的理解，根据上图，q2晶体管将饱和，然后电流将仅受电阻r1的值限制。因此，必须仔细选择 r1 的大小，以免超过规格书规定的拉电流，实际工作时拉电流计算如下：
由于q2晶体管饱和，vcesat 的值被忽略，公式将推导为：
为了提高设计的可靠性，isource 的值必须小于规格书指定的拉电流，最好使最大输出电流应力不超过规定值的80%。
2.灌电流 灌电流其实就是输入电流，下图展示了灌电流的方向。当 q2 和 q3 上施加的基极电压较低时，上部晶体管将截止，下部晶体管将饱和导通。pnp 晶体管q3将饱和导通，电流 isink 将从 vcc 流向 r2，然后流向 ic 引脚。isink 的计算值必须小于规格书中的规定值，以防止端口过流损坏。
忽略 vcesat，公式变为：
同样为了提高设计的可靠性，最好使最大灌入电流应力不超过规定值的80%。
在上图中，ic 引脚的配置是漏极开路，这就是需要电阻 r2 的原因，如果引脚配置为推挽式，则不需要 r2。对于上图，当使用推挽时，灌电流不是问题，因为没有来自外部的电流路径，流过 pnp 晶体管的电流只是来自上 npn 晶体管的漏电流。
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下图显示了拉电流的方向，拉电流具有向外输出的方向。该电流通过内部电路流向电阻器r1和晶体管q1等外部电路，两个晶体管q2和q3的公共基极加高电平时，pnp晶体管q3将截止，只有npn晶体管q2饱和导通,电流将流出端口向外输出。
比较重要的是不要超过ic可以输出的最大电流，以免损坏ic端口。有些刚接触拉电流的新手可能会误认为拉电流是恒定电流源输出，认为拉电流是器件的唯一输出电流值，并且不能变化，假设指定的拉电流为 4ma，设备只会将电流钳制在这个水平，这是错误的理解，根据上图，q2晶体管将饱和，然后电流将仅受电阻r1的值限制。因此，必须仔细选择 r1 的大小，以免超过规格书规定的拉电流，实际工作时拉电流计算如下：
由于q2晶体管饱和，vcesat 的值被忽略，公式将推导为：
为了提高设计的可靠性，isource 的值必须小于规格书指定的拉电流，最好使最大输出电流应力不超过规定值的80%。
2.灌电流 灌电流其实就是输入电流，下图展示了灌电流的方向。当 q2 和 q3 上施加的基极电压较低时，上部晶体管将截止，下部晶体管将饱和导通。pnp 晶体管q3将饱和导通，电流 isink 将从 vcc 流向 r2，然后流向 ic 引脚。isink 的计算值必须小于规格书中的规定值，以防止端口过流损坏。
忽略 vcesat，公式变为：
同样为了提高设计的可靠性，最好使最大灌入电流应力不超过规定值的80%。
在上图中，ic 引脚的配置是漏极开路，这就是需要电阻 r2 的原因，如果引脚配置为推挽式，则不需要 r2。对于上图，当使用推挽时，灌电流不是问题，因为没有来自外部的电流路径，流过 pnp 晶体管的电流只是来自上 npn 晶体管的漏电流。
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