上下拉電阻在電路中的作用

1、關(guān)鍵字：上下拉電阻上下拉電阻有什么用？對(duì)這個(gè)問題，平時(shí)沒有留意過，搞設(shè)計(jì)的時(shí)候都是照本宣科，沒有真正弄懂意思很多單片機(jī)開發(fā)的入門者，以及一些從事軟件開發(fā)的人，往往在開發(fā)單片機(jī)的時(shí)候遇到上拉電阻、下拉電阻的概念卻又無法通過字面理解其中的含義。那么，什么叫上拉電阻和下拉電阻呢？上拉電阻就是把不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻嵌位在高電平，此電阻還起到限流的作用。同理，下拉電阻是把不確定的信號(hào)嵌位在低電平。上拉電阻是說的是器件的輸入電流，而下拉說的則是輸出電流。那么在什么時(shí)候使用上、下拉電阻呢？對(duì)上下拉電阻做了以下總結(jié):、當(dāng)電路驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，如果電路輸出的高電平低于電路的最低高電平（一般為5,這時(shí)就需要在的輸出

2、端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。2門電路必須加上拉電阻，以提高輸出的高電平值。3、為加大輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力，有的單片機(jī)管腳上也常使用上拉電阻。4在芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號(hào)的噪聲容限增強(qiáng)抗干擾能力。6、提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。7、長(zhǎng)線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。上拉電阻阻值的選擇原則包括:、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當(dāng)足夠大；電阻大，電流小。2、從確保足夠的驅(qū)動(dòng)

3、電流考慮應(yīng)當(dāng)足夠??；電阻小，電流大。3、對(duì)于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。綜合考慮以上三點(diǎn)通常在到之間選取。對(duì)下拉電阻也有類似道理。對(duì)上拉電阻和下拉電阻的選擇應(yīng)結(jié)合開關(guān)管特性和下級(jí)電路的輸入特性進(jìn)行設(shè)定，主要需要考慮以下幾個(gè)因素：、驅(qū)動(dòng)能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)，但功耗越大，設(shè)計(jì)是應(yīng)注意兩者之間的均衡。2下級(jí)電路的驅(qū)動(dòng)需求。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)輸出高電平時(shí)，開關(guān)管斷開，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級(jí)電路提供足夠的電流。3高低電平的設(shè)定。不同電路的高低電平的門檻電平會(huì)有不同，電阻應(yīng)適當(dāng)設(shè)定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當(dāng)輸出低電平

4、時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通，上拉電阻和開關(guān)管導(dǎo)通電阻分壓值應(yīng)確保在零電平門檻之下。4頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關(guān)管漏源級(jí)之間的電容和下級(jí)電路之間的輸入電容會(huì)形成延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設(shè)定應(yīng)考慮電路在這方面的需求。下拉電阻的設(shè)定的原則和上拉電阻是一樣的。門輸出高電平時(shí)是一個(gè)高阻態(tài)，其上拉電流要由上拉電阻來提供，設(shè)輸入端每端口不大于設(shè)輸出口驅(qū)動(dòng)電流約，標(biāo)準(zhǔn)工作電壓是V輸入口的高低電平門限為低于此值為低電平）高電平門限值。選上拉電阻時(shí)：即選大于時(shí)輸出端能下拉至以下，此為最小阻值，再小就拉不下來了。如果輸出口驅(qū)動(dòng)電流較大，則阻值可減小，保證下拉時(shí)能低于即可。當(dāng)輸出高電平時(shí)，忽略管子的漏電

5、流，兩輸入口需,即上拉電阻壓降為，輸出口可達(dá)到，此阻值為最大阻值，再大就拉不到了。選可用。門的可參考系列設(shè)計(jì)時(shí)管子的漏電流不可忽略，口實(shí)際電流在不同電平下也是不同的，上述僅僅是原理，一句話概括為：輸出高電平時(shí)要喂飽后面的輸入口，輸出低電平不要把輸出口喂撐了（否則多余的電流喂給了級(jí)聯(lián)的輸入口，高于低電平門限值就不可靠了）在數(shù)字電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過電阻接高電平或接地。電阻作用：1。接電組就是為了防止輸入端懸空,減弱外部電流對(duì)芯片產(chǎn)生的干擾,保護(hù)內(nèi)的保護(hù)二極管，一般電流不大于，上拉和下拉、限流改變電平的電位，常用在匹配3.在引腳懸空時(shí)有確定的狀態(tài)4增.加高電平輸出時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力。5為

6、門提供電流那要看輸出口驅(qū)動(dòng)的是什么器件，如果該器件需要高電壓的話，而輸出口的輸出電壓又不夠，就需要加上拉電阻。如果有上拉電阻那它的端口在默認(rèn)值為高電平你要控制它必須用低電平才能控制如三態(tài)門電路三極管的集電極，或二極管正極去控制把上拉電阻的電流拉下來成為低電平。反之，尤其用在接口電路中，為了得到確定的電平，一般采用這種方法，以保證正確的電路狀態(tài)，以免發(fā)生意外，比如，在電機(jī)控制中，逆變橋上下橋臂不能直通，如果它們都用同一個(gè)單片機(jī)來驅(qū)動(dòng)，必須設(shè)置初始狀態(tài).防止直通!在數(shù)字電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過電阻接高電平或接地。在一總線中，它們的主要作用就是在線路所有驅(qū)動(dòng)器都釋放總線時(shí)讓所有節(jié)點(diǎn)的一

7、端電壓在或以上（不考慮極性）。不然，如果接收器輸入端和間的電平低于。（絕對(duì)值小于，接收器輸出的邏輯電平將被當(dāng)作所傳輸數(shù)據(jù)的末位而被接收起來，這樣顯然是極容易產(chǎn)生通訊錯(cuò)誤的。最容易見到的上拉電阻應(yīng)當(dāng)是電路腳作為輸出用的時(shí)候。實(shí)際上，它和一個(gè)三極管的極或管的極有一個(gè)電阻接到電源+上是一樣道理的。它的作用就是：當(dāng)管子（晶體管或管）輸入關(guān)斷電平時(shí)，極或極有一個(gè)高電平（空載時(shí)約等于電源電壓）；當(dāng)管子（晶體管或管）輸入導(dǎo)通電平時(shí)，極或極將與電源地（一）接通，因而有一個(gè)低電平。理想的應(yīng)為，但因?yàn)楣茏佑袑?dǎo)通電阻，因而有一定的電壓，不同的管子可能不一樣，相同的管子也可能因參數(shù)差異而小有差別，即便是真正的金屬接觸

8、的電源開關(guān)，也是有接觸電阻/導(dǎo)通壓降（雖然不同電流下壓降不同）的；僅僅就導(dǎo)通而言，對(duì)于不同系列的集成電路來說，因?yàn)閼?yīng)用對(duì)象不同，導(dǎo)通后的輸出電壓有不同的規(guī)定，典型是電平和電平的不同。這方面超過了本問題的內(nèi)容，將日志里另外處理。工藝的角度分別就輸入輸出引腳做一解釋對(duì)芯片輸入管腳若在系統(tǒng)板上懸空（未與任何輸出腳或驅(qū)動(dòng)相接）是比較危險(xiǎn)的.因?yàn)榇藭r(shí)很有可能輸入管腳內(nèi)部電容電荷累積使之達(dá)到中間電平（比如1.5，而）使,得輸入緩沖器的管和管同時(shí)導(dǎo)通這樣一來就在電源和地之間形成直接通路產(chǎn)生較大的漏電流,時(shí)間一長(zhǎng)就可能損壞芯片.并且因?yàn)樘幱谥虚g電平會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電路對(duì)其邏輯（或01判）斷混亂.接上上拉或下拉電阻后,內(nèi)部點(diǎn)容相應(yīng)被充放電至高低電平內(nèi)部緩沖器也只有管導(dǎo)通不會(huì)形成電源到地的直流通路.（至于防止靜電造成損壞,因芯片管腳設(shè)計(jì)中一般會(huì)加保護(hù)電路反而無此必要對(duì)于輸出管腳正常的輸出管腳型一般沒有必要接上拉或下拉電阻或漏極開路或集電極開路型管腳這種類型的管腳需要外接上拉電阻實(shí)現(xiàn)線與功能（此時(shí)多個(gè)輸出可直接相連.典型應(yīng)用是系統(tǒng)板上多個(gè)芯片的中斷信號(hào)輸出直接相連再接上一上拉