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| 電子元器件常識：上拉電阻和下拉電阻 |
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| 文章來(lái)源： 更新時(shí)間：2014/6/6 10:11:00 |
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上拉電阻：
1、當TTL電路驅動(dòng)COMS電路時(shí)，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（一般為3.5V），這時(shí)就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。
2、OC門(mén)電路必須加上拉電阻，才能使用。
3、為加大輸出引腳的驅動(dòng)能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。
4、在COMS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(lái)提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。
6、提高總線(xiàn)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(cháng)線(xiàn)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:
1、從節約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大；電阻大，電流小。
2、從確保足夠的驅動(dòng)電流考慮應當足夠��；電阻小，電流大。
3、對于高速電路，過(guò)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1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類(lèi)似道理
對上拉電阻和下拉電阻的選擇應結合開(kāi)關(guān)管特性和下級電路的輸入特性進(jìn)行設定，主要需要考慮以下幾個(gè)因素：
1．驅動(dòng)能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說(shuō)，上拉電阻越小，驅動(dòng)能力越強，但功耗越大，設計是應注意兩者之間的均衡。
2．下級電路的驅動(dòng)需求。同樣以上拉電阻為例，當輸出高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，上拉電阻應適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。
3．高低電平的設定。不同電路的高低電平的門(mén)檻電平會(huì )有不同，電阻應適當設定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當輸出低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管導通，上拉電阻和開(kāi)關(guān)管導通電阻分壓值應確保在零電平門(mén)檻之下。
4．頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開(kāi)關(guān)管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會(huì )形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設定應考慮電路在這方面的需求。
下拉電阻的設定的原則和上拉電阻是一樣的。
OC門(mén)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(lái)提供，設輸入端每端口不大于100uA,設輸出口驅動(dòng)電流約500uA，標準工作電壓是5V，輸入口的高低電平門(mén)限為0.8V(低于此值為低電平)；2V(高電平門(mén)限值)。
選上拉電阻時(shí)：
500uAx8.4K=4.2即選大于8.4K時(shí)輸出端能下拉至0.8V以下，此為最小阻值，再小就拉不下來(lái)了。
如果輸出口驅動(dòng)電流較大，則阻值可減小，保證下拉時(shí)能低于0.8V即可。
當輸出高電平時(shí)，忽略管子的漏電流，兩輸入口需200uA
200uAx15K=3V即上拉電阻壓降為3V，輸出口可達到2V，此阻值為最大阻值，再大就拉不到2V了。選10K可用。COMS門(mén)的可參考74HC系列
設計時(shí)管子的漏電流不可忽略，IO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(huà)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聯(lián)的輸入口，高于低電平門(mén)限值就不可靠了）
在數字電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過(guò)1k電阻接高電平或接地。
1.電阻作用：
接電組就是為了防止輸入端懸空
減弱外部電流對芯片產(chǎn)生的干擾
保護cmos內的保護二極管,一般電流不大于10mA
上拉和下拉、限流
1.改變電平的電位，常用在TTL-CMOS匹配
2.在引腳懸空時(shí)有確定的狀態(tài)
3.增加高電平輸出時(shí)的驅動(dòng)能力。
4、為OC門(mén)提供電流
那要看輸出口驅動(dòng)的是什么器件，如果該器件需要高電壓的話(huà)，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(mén)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(lái)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)單片機來(lái)驅動(dòng),必須設置初始狀態(tài).防止直通!
2、定義：
上拉就是將不確定的信號通過(guò)一個(gè)電阻嵌位在高電平！電阻同時(shí)起限流作用！下拉同理！
上拉是對器件注入電流，下拉是輸出電流
弱強只是上拉電阻的阻值不同，沒(méi)有什么嚴格區分
對于非集電極（或漏極）開(kāi)路輸出型電路（如普通門(mén)電路）提升電流和電壓的能力是有限的，上拉電阻的功能主要是為集電極開(kāi)路輸出型電路輸出電流通道。
3、為什么要使用拉電阻：
一般作單鍵觸發(fā)使用時(shí)，如果IC本身沒(méi)有內接電阻，為了使單鍵維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)，必須在IC外部另接一電阻。
數字電路有三種狀態(tài)：高電平、低電平、和高阻狀態(tài)，有些應用場(chǎng)合不希望出現高阻狀態(tài)，可以通過(guò)上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩定狀態(tài)，具體視設計要求而定！
一般說(shuō)的是I/O端口，有的可以設置，有的不可以設置，有的是內置，有的是需要外接，I/O端口的輸出類(lèi)似與一個(gè)三極管的C，當C接通過(guò)一個(gè)電阻和電源連接在一起的時(shí)候，該電阻成為上C拉電阻，也就是說(shuō)，如果該端口正常時(shí)為高電平，C通過(guò)一個(gè)電阻和地連接在一起的時(shí)候，該電阻稱(chēng)為下拉電阻，使該端口平時(shí)為低電平，作用嗎：
比如：當一個(gè)接有上拉電阻的端口設為輸如狀態(tài)時(shí)，他的常態(tài)就為高電平，用于檢測低電平的輸入。
上拉電阻是用來(lái)解決總線(xiàn)驅動(dòng)能力不足時(shí)提供電流的。一般說(shuō)法是拉電流，下拉電阻是用來(lái)吸收電流的。 |
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