Перейти к содержанию

Втекающий и вытекающий ток вывода

Выход микросхемы может отдавать ток в нагрузку, подключённую к общему проводу, — это вытекающий ток, — или принимать ток от нагрузки, подключённой к плюсу, — втекающий. У многих микросхем эти пределы разные, и превышать их нельзя даже по сумме выводов.

Обновлено Редакция GAW

Втекающий ток (sink current) — ток, который выход микросхемы принимает, находясь в низком уровне: нагрузка подключена между выходом и плюсом питания. Вытекающий ток (source current) — ток, который выход отдаёт в высоком уровне в нагрузку, подключённую к общему проводу. Выход push-pull умеет и то и другое, выход с открытым стоком — только принимать ток.

Пределы у разных микросхем сильно различаются:

МикросхемаВтекающийВытекающий
ATmega328P (Microchip), выводдо 40 мА предельно; уровни гарантированы при 20 мА и 5 Вто же
NE556 (TI)до 200 мАдо 200 мА
TLC556 (TI)около 100 мАоколо 10 мА
MCP6001 (Microchip), ток КЗ±23 мА при 5,5 В±23 мА при 5,5 В

Кроме предела на вывод есть ограничения на сумму. У ATmega328P по примечаниям к таблице 29-1 сумма втекающих токов группы выводов не должна превышать 100 мА, вытекающих — 150 мА, а через выводы питания и общего провода — 200 мА. Поэтому шесть светодиодов по 20 мА, подключённых к выводам B0–B5 и зажигаемых низким уровнем, — это 120 мА втекающего тока в одной группе, больше допустимых 100 мА, хотя каждый вывод в пределах нормы.

Важно и то, что при большом токе уровни выхода уходят от шин. Microchip гарантирует у ATmega328P низкий уровень не выше 0,9 В при 20 мА и 5 В, а выше тестовых условий уровни не гарантированы вовсе. Для светодиодов ток ограничивают резистором — его подбирает калькулятор резистора для светодиода, — а для нагрузок больше десятков миллиампер ставят транзисторный ключ. Пример микросхем с разными возможностями выхода — в карточке NE556 и TLC556.

Частые вопросы

Что значит втекающий и вытекающий ток?

Втекающий (sink) — ток, который выход принимает в состоянии низкого уровня, когда нагрузка подключена к плюсу питания. Вытекающий (source) — ток, который выход отдаёт в высоком уровне в нагрузку на общий провод. В даташитах они обычно связаны с уровнями VOL при IOL и VOH при IOH.

Сколько тока можно взять с вывода ATmega328P?

Предельно — 40 мА на вывод, но уровни гарантированы только при тестовых условиях: 20 мА при 5 В и 10 мА при 3 В, тогда низкий уровень не выше 0,9 и 0,6 В при 85 °C. Кроме того, сумма втекающих токов группы выводов не должна превышать 100 мА, вытекающих — 150 мА, а через выводы питания и общего провода — 200 мА.

Почему у КМОП-таймера втекающий ток больше вытекающего?

Это свойство конкретной микросхемы: по TI выход TLC556 принимает около 100 мА, а отдаёт лишь около 10 мА, тогда как биполярный NE556 — до 200 мА в обе стороны. Поэтому нагрузку к TLC556 выгоднее подключать между выходом и плюсом питания — так она работает от большего, втекающего тока.

Источники

  1. Microchip. ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P Data Sheet (DS40002061B, 2020) — предельные режимы: 40 мА на вывод, 200 мА через выводы VCC и GND; табл. 29-1 — VOL до 0,9 В при 20 мА и 5 В (85 °C), до 0,6 В при 10 мА и 3 В; прим. 3 и 4 — сумма вытекающих токов групп выводов не больше 150 мА, втекающих — не больше 100 мА; выше тестовых условий уровни не гарантированы
  2. Texas Instruments. Nx556, Sx556 Dual Precision Timers (NA556, NE556, SA556, SE556) (SLFS023I, revised March 2025) — ток выхода ±200 мА по рекомендуемым условиям, ±225 мА предельно
  3. Texas Instruments. TLC556x Dual CMOS Timers (SLFS047D, revised March 2026) — выход втекающий 100 мА и вытекающий 10 мА типично
  4. Microchip. MCP6001/1R/1U/2/4: 1 MHz, Low-Power Op Amp (DS20001733L, 2020) — ток короткого замыкания выхода ±6 мА при 1,8 В и ±23 мА при 5,5 В

Нашли ошибку?

Смотрите также