何时不使用图腾柱：

1. 您不能将图腾柱用于有线与（通常称为有线或，但大多数情况下它们是与）。如果一个输出为高而另一个为低，则您会短路。始终使用集电极开路/漏极开路驱动器进行接线 AND。
2. TTL 图腾柱高度不对称：它们几乎不能提供电流，通常为 0.4mA，而在下沉时为 16mA。因此，当您需要同时提供和吸收电流时不要使用它们。CMOS图腾柱更对称，不会受此影响。
3. 当您驱动的负载超出 \$V_{CC}\$ 时，例如需要 +12V TTL 输出的低功率继电器。灌电流输出会像预期的那样低，但是当输出高时会看到+12V，这会损坏部件。
4. 当您连接的输入使用完全不同的电源电压时。例如，如果输出将在 0 和 +1.5V 之间切换，则它不能直接用作 15V 系统的输入。通过使用集电极开路，上拉电阻可以连接到 +15V，输出电平将根据该系统自动调整。重要提示：许多新的低压逻辑系列似乎在其输出端都有钳位二极管，甚至是开漏极，因此您无法超越 \$V_{DD}\$。我想这与低压工艺有关，但它确实带走了开漏最有趣的特性。

概括：*

• 与无源电阻器级或电流源或集电极开路负载级相比，图腾柱驱动器或输出在任一方向切换时都快速且相对“强大”。

• 图腾柱布置不适合与其他潜水员并联以制作“有线或”级 - 这在某些应用中可能很有用。

• 图腾柱驱动器“在其供电轨之间”切换，因此不能驱动一端连接到供电轨外电压的负载——这在某些应用中是必需的。

  *- 本摘要中的要点已在下文介绍。没有添加任何新内容。

图腾柱驱动器或输出级是一个宽松的术语，用于表示输出在高和低方向上都被主动驱动。

图腾柱输出可以是 NPN/PNP 或 N 通道/P 通道“互补对”，或者与许多 TTL 逻辑器件一样，两个相同极性的器件相互堆叠。这种安排已经变得如此普遍，以至于当使用“图腾柱”一词时，通常会想到这种安排，即使互补的一对可以达到相同的目的。该术语最初用于前晶体管热电子阀设计，其中两个阶段以相同的方式串联放置。由于没有与 PNP 晶体管等效的 Valve，因此无法进行互补对设计。

见下图 - 经典图腾柱输出，顶部和底部具有相同极性的驱动器。这通常是该术语所暗示的。

见下图 - 两个的价格。Q1 & Q4 是经典的图腾柱驱动器。Q2 和 Q3 形成互补的推挽输出对 - 不太常见于全极术语。

从这里

图腾柱舞台的替代品是 -

• 一种被动上拉（或下拉），其中电阻器用于在一个方向上提供驱动，并由有源设备在另一个方向上“拉动”。

• 一种“集电极开路”驱动器，其中有一个有源设备在一个方向“拉动”，而另一个方向没有拉动。这允许用户添加他们自己的“上拉”，即“主动驱动器的负载”，和/或将多个此类级与所有共享的单个负载并联连接。

• 电流源上拉。这就像使用无源电阻上拉，但具有一些不同的特性。

图腾柱

• 在两个方向上提供主动且受控且潜在的高水平和快速驱动。

• 当两个驱动器同时打开时，必须设计为避免过多（或任何）“直通”电流。这是否是一个问题在很大程度上取决于应用程序和设计。

• 是“始终在线”，要么向上拉，要么向下拉，或者两者兼而有之。

• 在片上电源轨（例如 Vdd 和接地）之间切换，因此不允许在高于电源轨的电压下切换负载。

三种主要类型之一的非图腾柱设计具有各种优点和缺点。

• 图腾柱往往切换速度更快。

• 图腾柱不容易与其他类似设备并联以创建“有线或”布置。高驱动器和低驱动器相互竞争。Opn 集电极设备在这方面做得更好。具有内部 R 或电流源的设备可以结合限制。

• TP 有潜在的投篮问题——其他人没有。

• TP 仅限于在电源轨之间驱动。集电极开路/电流源/电阻器允许切换大于 IC 级 Vdd 的电压。

您应该使用哪种类型取决于设计目标。

• 当适当注意在高低之间的中间范围内发生的情况时，TP 适用于快速单输出。

• 集电极开路更适合并联。电阻器和电流源（在 IC 内部带有源或电阻器）允许以折衷方式并联。

一般来说，看一下需要实现的目标会使选择相当明确。

超级猫笔记：

• 另一种偶尔使用的样式（例如 8x51 上的端口 0 和 2，当用作地址/数据总线时）是有源和无源上拉之间的交叉：当输出从低电平切换到高电平时，它会短暂输出一个强信号，然后只要输出保持高电平，就会回退到稍微弱一点的驱动；如果输出被外部拉低，输出电流将进一步下降。这种方法提供了图腾柱的速度优势，同时仍然允许有线或行为。

原始 TTL 逻辑芯片中使用的图腾柱驱动器的要点是使用所有 NPN 晶体管，但仍至少在每个高低方向提供一些主动拉动。由于 N 和 P 载流子迁移率的差异，NPN 和 PNP 晶体管从来都不是真正对称的，使用 NPN 有优势。

在 CMOS 逻辑中，N 和 P 通道驱动器是对称的，并且驱动器设计是真正互补的（根据定义，因为这就是 CMOS 中的 C 所代表的）。由于现在大多数逻辑都是用 FET 而不是双极晶体管实现的，所以很少再使用 TTL 逻辑的旧图腾柱输出驱动器拓扑。

关于使用推挽级的其他一些考虑：

1. 输入电容是两个晶体管之一，因此在高速 MOS 技术中，您可能希望使用开漏级将输入电容或 TTL 级的输入电流减半。

2. 某些总线（如 I²C）使用集电极开路（开漏）驱动器，以允许任何设备通过将线路拉低来控制总线。它基本上使用有线或的原理。

3. 这是一个很小的影响，但是对于推挽式阶段，您可能会有一段时间两个晶体管都在导电，从而形成一条直接接地的路径。在电阻晶体管驱动器中，该电流将受到电阻器的限制。