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电子电路设计中，推挽电路是一种常用的电路结构，尤其在信号控制和驱动领域，为了加快控制速度，推挽电路得到了广泛应用。推挽电路主要有两种常见结构，即上 P 下 N 和上 N 下 P 型。本文将深入探讨这两种结构的特点，并进行详细的对比分析，以解答电子设计初学者常有的疑问：为何上 N 下 P 型更受青睐。
推挽电路由上 P 下 N 和上 N 下 P 两种结构组成，其原理图如下所示。
图 1 推挽电路两种方式
在实际应用中，上 N 下 P 型推挽电路更为常见。这引发了一个疑问：为什么不使用上 P 下 N 型呢？毕竟在使用
三极管时，一般 N 管的发射极接地，P 管的发射极接
电源，上 P 下 N 型似乎更符合习惯。然而，这个问题却常常被忽视，但它确实是电子设计初学者几乎都会考虑的问题。下面我们将详细分析这两种电路结构的区别。
上 N 下 P 型推挽电路的原理图如下：
图 2 上 N 下 P 型原理图
从图中可以看出，其输出信号与输入信号的相位相同，即输入为高电平，输出也是高电平。然而，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。这意味着上 N 下 P 型的输出幅值会受到输入信号的限制。
图 3 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。此外，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。
图 4 N 管发热的原因
不过，在实际应用中，当推挽电路用于信号控制时，其中流过的电流通常不会很大，所以这种情况下上管不容易损坏。但如果推挽电路用于驱动负载，此时管子可能会流过较大电流，若输入信号幅度较低，则上管的发热量会很严重。当然，下 P 管同样也存在发热的隐患。因此，在设计推挽电路时，必须要充分考虑信号、电源及负载等因素。
上 P 下 N 型推挽电路的原理图如下：
图 5 上 P 下 N 型原理图
从原理图可以看出，该模型的输出与输入是反相的，即当输入为高时，输出则为低。与上 N 下 P 模型对比可以发现，上 P 下 N 模型的三极管基极会串一个电阻，而上 N 下 P 在实际应用中可以将其省略。上 P 下 N 模型中加这两个电阻的目的是为了将上 P 管与下 N 管进行信号隔离。假如不进行信号隔离，从原理图中可以知道，上 P 管的信号会影响下 N 管。
图 6 去掉基极电阻会导致串通现象
从成本角度来看，上 P 下 N 型不具有优势。那么这两个电阻能不能去掉呢？答案是否定的。如上图所示，当 P 管导通时，其信号会流经 N 管，这时就会导致 P、N 管的串通问题。所以该电阻不能省。在实际生产中，即使一个电阻的价格很低，但如果生产数量巨大，成本也会显著增加。例如，一个电阻价格为 0.1 分，生产一千万个产品，仅这两个电阻就会使成本直接上升一万元。
另外，加了电阻并不意味着万事大吉。尽管加了电阻，还需要严格保证输入端一直有信号且信号的幅值足够高，否则一样会导致串通问题。即使能够保证控制信号的幅值足够高，当信号进行 “高 —— 低” 转换时，必然会经过一个信号的转换区间，这意味着在信号跳变时，依旧会存在串通的问题。要，就要求控制信号的压摆率远远大于三极管的导通时间，即在保证三极管还没做出
开关反应时，控制信号就已经完成了信号转换，以避免串通现象。
图 7 信号转换问题
需要注意的是，上 P 下 N 模型只是在栅极型（即三极管模型）中存在诸多缺点，在
场效应管（mos 管）中还是很受欢迎的。具体原因大家可以根据自己的兴趣进一步了解。
推挽电路的信号流向可以通过以下原理图进行说明。
图 8 推挽输出模式
该图中左边是推挽输出模式，其中比较器输出高电平时，下面的 PNP 三极管截止，而上面 NPN 三极管导通，输出电平 VS+；当比较器输出低电平时则恰恰相反，PNP 三极管导通，输出和地相连，为低电平。右边则可以理解为开漏输出形式，需要接上拉。
一个典型的推挽输出电路如下：
图 9 推挽输出电路
当，上面的 N 型三极管控制端有电流输入，Q3 导通，于是电流从上往下通过，提供电流给负载。
图 10 推挽输出电路 - 推电流
经过上面的 N 型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「推」。当 Vin 电压为 V - 时，下面的三极管有电流流出，Q4 导通，有电流从上往下流过。
图 11 推挽输出电路 - 挽电流
经过下面的 P 型三极管提供电流给负载（Rload），这就叫「挽」。以上就是推挽（push - pull）电路的工作原理。
综上所述，在实际应用中，上 N 下 P 型推挽电路由于其在信号相位、成本、稳定性等方面的优势，往往更受青睐。下表总结了两种模型的特点供大家参考：
图 12 两种模型特点总结
通过以上的对比，我们可以清楚地了解为什么 “上 N 下 P 型” 推挽电路会受到人们的 “偏爱”。同时，我们也应该认识到，上 P 下 N 模型在某些特定情况下，如采用场效应管时，也具有一定的优势。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求和电路要求，选择合适的推挽电路结构。
