集电极开路
输出的结构如图1所示，右边的那个三极管集电极什么都不接，所以叫做集电极开路；左面的三极管为反相之用，使输入为“0”时，输出也为“0”。
关于图 1，当左端的输入为“0”时，前面的三极管截止，所以5v电源经过1k电阻加到右边的三极管上，右边的三极管导通；当左端的输入为“1”时，前面的三极管导通，然后边的三极管截止。
咱们将图1简化成图2的姿态，很明显能够看出，当开封闭合时，输出直接接地，所以输出电平为0。而当开关断开时，则输出端悬空了，即高阻态。这时电平状况不知道，假如后边一个电阻负载到地，那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了，所以这个电路是不能输出高电平的。图3中那个1k的电阻便是上拉电阻。假如开封闭合，则有电流从1k电阻及开关上流过，但由于开封闭和时电阻为0（便利咱们的评论，实践状况中开关电阻不为0，别的关于三极管还存在饱满压降），所以在开关上的电压为0，即输出电平为0。假如开关断开，则由于开关电阻为无量大（同上，不考虑实践中的漏电流），所以流过的电流为0，因而在1k 电阻上的压降也为0，所以输出端的电压便是5v了，这样就能输出高电平了。
可是这个输出的内阻是比较大的——即1k，假如接一个电阻为r的负载，经过火压核算，就能够算得最终的输出电压为5*r/(r+1000)伏，所以，假如要到达必定的电压的话，r就不能太小。假如r 真的太小，而导致输出电压不行的话，那咱们只要经过减小那个1k的上拉电阻来添加驱动才干。可是，上拉电阻又不能获得太小，由于当开封闭合时，将发生电流，由于开关能流过的电流是有限的，因而约束了上拉电阻的取值。别的还需求考虑到，当输出低电平常，负载或许还会给供给一部分电流从开关流过，因而要归纳这些电流考虑来挑选适宜的上拉电阻，假如咱们将一个读数据用的输入端接在输出端，这样便是一个IO口了，51的IO口便是这样的结构，其间P0口内部不带上拉，而其它三个口带内部上拉。当咱们要运用输入功用时，只要将输出口设置为1即可，这样就相当于那个开关断开，而关于P0口来说，便是高阻态了。
关于漏极开路（OD）输出，跟集电极开路输出是十分相似的。将上面的三极管换成场效应管即可。这样集电极就变成了漏极，OC就变成了OD，原理剖析是相同的。
OC门首要用于3个方面：完成与或非逻辑，用做电平转化，用做驱动器。
开漏方法的电路有以下几个特色：
1.运用外部电路的驱动才干，削减%&&&&&%内部的驱动，或驱动比芯片电源电压高的负载。
2.能够将多个开漏输出的Pin，衔接到一条线上。经过一只上拉电阻，在不添加任何器材的情
况下，构成“与逻辑”联系。这也是I2C，SMBus等总线判别总线占用状况的原理。
3.由于漏级开路，所今后级电路有必要接一上拉电阻，上拉电阻的电源电压就能够决议输出电
平。这样就能够进行恣意电平的转化了。
4.源极开路供给了灵敏的输出方法，可是也有其缺点，便是带来上升沿的延时。由于上升沿是
经过外接上拉无源电阻对负载充电，所以当电阻挑选小时延时就小，但功耗大；反之延时大功
耗小。所以假如对延时有要求，则主张用下降沿输出。
另一种输出结构是推挽输出。
推挽输出的结构便是把上面的上拉电阻也换成一个开关，当要输出高电平常，上面的开关通，下面的开关断；而要输出低电平常，则刚好相反。比起OC或许OD来说，这样的推挽结构高、低电平驱动才干都很强。假如两个输出不同电平的输出口接在一同的话，就会发生很大的电流，有或许将输出口烧坏。而上面说的OC或OD输出则不会有这样的状况，由于上拉电阻供给的电流比较小。假如是推挽输出的要设置为高阻态时，则两个开关有必要一起断开（或许在输出口上运用一个传输门），这样可作为输入状况，AVR单片机的一些IO 口便是这种结构。
单片机内部的逻辑经过内部的逻辑运算后需求输出到外面，外面的器材或许需求较大的电流才干推进，因而在单片机的输出端口有必要有一个驱动电路。这种驱动电路有两种方法：
其间的一种是选用一只N型三极管——NPN或N沟道，以NPN三极管为例，便是e接地，b接内部的逻辑运算，c引出。b受内部驱动能够操控三极管是否导通，但假如三极管的c极一向悬空，虽然b极上发生凹凸改变，c极上也不会有凹凸改变，因而在这种条件下有必要在外部供给一个电阻，电阻的一端接c(引出脚）另一端接电源，这样当三极管的b有高电压是三极管导通，c电压为低，当b为低电压时三极管不通，c极在电阻的拉动下为高电压。这种驱动电路有个特色：低电压是三极管驱动的，高电压是电阻驱动的——上下不对称，三极管导通时的ec内阻很小，因而能够供给很大的电流，能够直接驱动led乃至继电器，但电阻的驱动是有限的，最大高电平输出电流=(VCC-Vh)/r；
另一种是互补推挽输出，
选用2只晶体管，一只在上一只鄙人，上面的一仅仅n型，下面为p型（以三极管为例），两只管子的衔接为：NPN（上）的c连 VCC，PNP（下）的c接地，两只管子的ee,bb相连，其间ee作为输出（引出脚），bb接内部逻辑。这个电路一般用于功率放大点路的末级（音响），当bb接高电压时NPN管导通输出高电压，由于三极管的ec电阻很小，因而输出的高电压有很强的驱动才干，当bb接低电压时NPN到，PNP导通，由于三极管的ec电阻很小因而输出的低电压有很强的驱动才干。简略的比如，9013导通时ec电阻不到10欧，以Vh=2.5v，VCC=5v核算，高电平输出电流最大=250MA，短路电流500ma，这个核算一起告知咱们选用推挽输出时必定要当心千万不要呈现外部电路短路的或许，不然必定焚毁芯片，特别是外部驱动三极管时别忘了在三极管的基极加限流电阻。推挽输出电路的方法许多，有些单片机上下都选用n型管，但内部逻辑供给互补输出，以上的阐明仅仅为了阐明推挽的原理，为了更深的了解能够参阅功率放大电路。
上拉电阻很大，供给的驱动电流很小，叫弱上拉；反之叫强上拉。
为什么要运用拉电阻：
上拉便是将不确认的信号经过一个电阻嵌位在高电平，电阻一起起限流效果，下拉同理。上拉是对器材注入电流，下拉是输出电流，弱强仅仅上拉电阻的阻值不同，没有什么严厉区别。
关于非OC、OD输出型电路进步电流和电压的才干是有限的，上拉电阻的功用首要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
上拉电阻的首要使用：
1、当TTL电路驱动COMS电路时，假如TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平（一般为3.5V），这时就需求在TTL的输出端接上拉电阻，以进步输出高电平的值。
2、OC门电路要输出“1”时需求加上拉电阻，不加根本就没有高电平。
3、为加大输出引脚的驱动才干，有的单片机管脚上也常运用上拉电阻，但在用OC门作驱动（例如：操控一个 LED）灌电流作业时就能够不加上拉电阻。
4、在COMS芯片上，为了避免静电形成损坏，不必的管脚不能悬空，一般接上拉电阻发生下降输入阻抗，供给泄荷通路。
5、进步总线的抗电磁搅扰才干。管脚悬空就比较简单接受外界的电磁搅扰。
6、长线传输中电阻不匹配简单引起反射波搅扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有用的按捺反射波搅扰。
上拉电阻阻值的挑选准则包含：
1、从节省功耗及芯片的灌电流才干考虑应当满足大；电阻大，电流小。
2、从保证满足的驱动电流考虑应当满足小；电阻小，电流大。
3、关于高速电路，过大的上拉电阻或许边缘变陡峭。
归纳考虑以上三点，一般在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有相似道理。
高阻态时引脚对地电阻无量，此刻读引脚电平常能够读到实在的电平值。高阻态的重要效果便是I/O(输入/输出)口在输入时读入外部电平用。
一般门与其它电路的衔接，无非是两种状况，1或许0，在比较复杂的体系中，为了能在一条传输线上传送不同部件的信号，研发了相应的逻辑器材称为三态门。三态门，除了有这两种状况以外还有一个高阻态，便是高阻抗（电阻很大，相当于开路）。相当于该门与和它衔接的电路处于断开的状况。三态门是一种扩展逻辑功用的输出级，也是一种操控开关。首要是用于总线的衔接，由于总线只允许一起只要一个运用者。一般在数据总线上接有多个器材，每个器材经过OE/CE之类的信号选通。如器材没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器材的作业。
准双向口只能有用的读取0，而对1则是选用读取非零的方法，便是读入的时分要先向IO上写1，再读。
真实的双向口正如其名，便是真实的双向IO不需求任何预操作可直接读入读出。
