一文详解推挽电路

在做信号控制以及驱动时，为了加快控制速度，经常要使用推挽电路。 推挽电路可以由两种结构组成：分别是上P下N，以及上N下P。 其原理图如下所示。

 

推挽电路

在实际中，我们使用的推挽电路一般都是上N下P型。

但是我一直有个疑问：“为什么不使用上P下N型?“

因为在使用三极管时，一般N管的发射极是接地，P管的发射极是接电源。 以上两种类型，明显上P下N型是符合习惯的。

对于这个疑问，从来也没有人正面地回答我。 甚至很多人都不屑去回答这个问题，但是这个问题确实是电子设计初学者几乎都会考虑的问题。 所以今天就来捋一捋这两种电路结构的区别。

先从上N下P型说起，其原理图如下：

 

上N下P型原理图

由上图可知道，其输出信号与输入信号的相位是相同的。 即输入为高电平，输出也是高电平。

但是根据N管的工作特点，其输出电压幅值会比输入信号的幅值低0.7V。 所以上N下P型的输出幅值会受到输入信号的限制。

 

输入电平直接影响输出电平

这也就说明该电路对输入信号的幅值具有一定的要求，否则可能会因为输入信号的幅值过低而导致后级的电平信号幅值不足。

除此之外，当输入信号的电平过低时，如果推挽电路的输出电流过大，会导致上N管发热，严重时还可能导致其损坏。 如下图所示：

 

N管发热的原因

这个结论是存在一定的道理的，但实际中，当推挽电路在做信号控制时，其中流过的电流并不会很大，所以这种情况下，上管也不容易坏。

但如果推挽电路用于驱动负载时，此时的管子可能会流过较大电流，此时若输入信号幅度较低，则上管的发热量真的会很严重。 当然，下P管同样也存在发热的隐患。 所以在设计推挽电路时，必须要注意信号、电源及负载。

对于上P下N的模型，从原理图可以知道，该模型的输出与输出是反相的。 即当输入为高时，输出则为低。

 

上P下N型原理图

该电路相对于“上N下P”来说，该电路多了两个电阻，从成本上，上P下N型不具有优势。

那这两个电阻能不能去掉呢?

答案肯定是不能! 如下图：

 

去掉基极电阻会导致串通现象

从上图可以看到，当将两个基极电阻去掉时，上下两个管子容易发生串通现象。这会导致管子发热而损坏。所以这两个电阻是不能够省略的。

同时，千万不要以为加了两个电阻之后就万事大吉了，其实并不是。尽管加了电阻，我们还要严格保证输入端要一直有信号且其信号的幅值不能够导致两个管子出现同时导通的情况。这也说明，在控制上，上P下N型不具备优势。

另外，对于信号的压摆率问题，以及管子的开通速度、死区控制问题，在这里就没必要再多说了。

综上所述，下表总结了两种模型的特点供大家参考：

 

从以上的对比，即可知道为什么“上N下P型”推挽电路会受到人们的“偏爱”。

PS：上P下N模型只是在栅极型(即三极管模型)中才会存在如此多的缺点。

如果把三极管换成是mos管，那其中的很多缺点都会得到很好的改善，具体原因大家可以根据自己的兴趣去了解。