在數(shù)字電路中,只有二種狀態(tài),要么是高電平,要么是低電平,在通電初期,這些輸出狀態(tài)是不確定的,為了使電路確定狀態(tài),必需使用上拉電阻或下拉電阻,使一個(gè)原來(lái)不確定電平變高的叫上拉電阻,否則就是下拉電阻,上拉電阻就是從電源上接一只電阻到這個(gè)狀態(tài)口上就可以了,(就是把高的電壓加到這個(gè)點(diǎn)上去,這個(gè)點(diǎn)的電位就高了)下拉電阻的接法,從這個(gè)狀態(tài)口接一只電阻到負(fù)極(或數(shù)字接地),因電路形式與類別不同,當(dāng)輸入端有信號(hào),這種變化會(huì)反應(yīng)到輸出口,從輸出口得到了一個(gè)狀態(tài),本來(lái)應(yīng)該完成任務(wù)了,但這會(huì)兒輸入口已沒(méi)信號(hào)了,可輸出端還是這個(gè)狀態(tài)(這個(gè)人習(xí)慣不好,開(kāi)門后總是不關(guān)門,加一只彈簧,(電阻)讓它自己關(guān)門,)這時(shí)候也要用到上下拉電阻,這里有復(fù)位的作用。
上拉電阻如何拉高電平
假設(shè)端口用二只電阻來(lái)表示(等效),根據(jù)歐姆定律,其端口電壓必為2.5V,將紅色上拉電阻接入后,端口電壓必然上升,這樣就可以算出現(xiàn)在的端口電壓了,1K與10K是并聯(lián)關(guān)系,得出其阻值一定會(huì)少于1K,那么相當(dāng)于1K與下面10K電阻是串聯(lián)關(guān)系,流過(guò)他們的電流是一樣的,于是10K二端的電壓升高,端口電壓也升高,具體大家可以自己算。
上圖中紅圈中那個(gè)電阻是下拉電阻嗎?但是它沒(méi)和任何東西并聯(lián)呀,是在引腳和地之間直接串聯(lián)的?
那個(gè)是用于電路啟動(dòng)的電阻,電路工作時(shí)建立自身的工作狀態(tài),并不是上拉或下拉電阻,類似單片上電工作,都要有個(gè)復(fù)位過(guò)程,但與復(fù)位有點(diǎn)區(qū)別,一旦復(fù)位后,這個(gè)電路就可以看作沒(méi)用了,即使拿掉也不會(huì)影響單片機(jī)工作,而這個(gè)是一直是要接入的,對(duì)于上拉電阻與下拉電阻來(lái)說(shuō),只針對(duì)輸入端口與輸出端口,其他都不算,在電路中,有時(shí)候有多余的端口沒(méi)用,為了是電路更穩(wěn)定工作,會(huì)接一只上拉電阻或下拉電阻,具體還要看電路,不能一看到電阻的一只腳與IC相連,另一只腳與電源或地相連就認(rèn)為是上拉電阻或下拉電阻。
上拉就是將不確定的信號(hào)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(duì)器件注入電流,下拉是輸出電流。
如圖,IC內(nèi)部有個(gè)等效開(kāi)關(guān),導(dǎo)通阻抗很小,關(guān)斷阻抗很大;
比如上拉R=10KOHM, 內(nèi)部開(kāi)關(guān)導(dǎo)通阻抗100OHM的時(shí)候,輸出電壓就是是1/100的VCC,基本就可以認(rèn)為是低電位。內(nèi)部開(kāi)關(guān)關(guān)斷阻抗10Mohm的時(shí)候,輸出電壓就是999/1000的VCC,基本就可以認(rèn)為是高電位。
上下拉電阻的作用:
1、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。
2、當(dāng)TTL電路驅(qū)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。
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、OC門電路必須加上拉電阻,以提高輸出的高電平值。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(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:
1、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)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(guò)大的上拉電阻可能邊沿變平緩。
綜合考慮,通常在1k到10k之間選取。對(duì)下拉電阻也有類似道理。
評(píng)論