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科普向:上下拉电阻的作用

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发表于 2012-12-6 22:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
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上、下拉电阻是什么?

上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!
下拉电阻的主要作用是与上接电阻一起在电路驱动器关闭时给线路(节点)以一个固定的电平。
上拉是对器件输入电流,下拉是输出电流;强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

1、当TTL电路驱动CMOS电路时,如果电路输出的高电平低于CMOS电路的最低高电平(一般为3.5V), 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
  
  上拉电阻
2、OC门电路必须使用上拉电阻,以提高输出的高电平值。
  3、为增强输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
  4、在CMOS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻以降低输入阻抗, 提供泄荷通路。
  5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰能力。
  6、提高总线的抗电磁干扰能力,管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
  7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上、下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
上拉电阻:
  就是从电源高电平引出的电阻接到输出端
  1,如果电平用OC(集电极开路,TTL)或OD(漏极开路,CMOS)输出,那么不用上拉电阻是不能工作的, 这个很容易理解,管子没有电源就不能输出高电平了。
  2,如果输出电流比较大,输出的电平就会降低(电路中已经有了一个上拉电阻,但是电阻太大,压降太高),就可以用上拉电阻提供电流分量, 把电平“拉高”。(就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上, 让它的压降小一点)。当然管子按需要工作在线性范围的上拉电阻不能太小。当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。
编辑本段
注意事项

  需要注意的是,上拉电阻太大会引起输出电平的延迟。(RC延时)
  一般CMOS门电路输出不能给它悬空,都是接上拉电阻设定成高电平。
  下拉电阻:和上拉电阻的原理差不多, 只是拉到GND去而已。 那样电平就会被拉低。 下拉电阻一般用于设定低电平或者是阻抗匹配(抗回波干扰)。
  上拉电阻阻值的选择原则包括:
  1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
  2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。
  3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑
  以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理
编辑本段
为什么要使用上拉电阻

  一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一电阻。
  数字电路有三种状态:高电平、低电平、和高阻状态,有些应用场合不希望出现高阻状态,可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态,具体视设计要求而定!
  一般说的是I/O端口,有的可以设置,有的不可以设置,有的是内置,有的是需要外接,I/O端口的输出类似于一个三极管的C,当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻成为上拉电阻,也就是说,该端口正常时为高电平;C通过一个电阻和地连接在一起的时候,该电阻称为下拉电阻。
  上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是上拉增大电流,下拉电阻是用来吸收电流
发表于 2012-12-24 22:42 | 显示全部楼层
帮楼主整理一下。





上、下拉电阻是什么?

        上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!下拉电阻的主要作用是与上接电阻一起在电路驱动器关闭时给线路(节点)以一个固定的电平。
        上拉是对器件输入电流,下拉是输出电流;强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

上拉电阻应用举例:
        1、当TTL电路驱动CMOS电路时,如果电路输出的高电平低于CMOS电路的最低高电平(一般为3.5V), 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
        2、OC门电路必须使用上拉电阻,以提高输出的高电平值。
        3、为增强输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
        4、在CMOS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻以降低输入阻抗, 提供泄荷通路。
        5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰能力。
        6、提高总线的抗电磁干扰能力,管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
        7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上、下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。

上拉电阻阻值的选择原则:
        1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
        2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。
        3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑
        PS:以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理

为什么要使用上/下拉电阻?
        一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一电阻。数字电路有三种状态:高电平、低电平、和高阻状态,有些应用场合不希望出现高阻状态,可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态,具体视设计要求而定!
        一般说的是I/O端口,有的可以设置,有的不可以设置,有的是内置,有的是需要外接,I/O端口的输出类似于一个三极管的C,当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻成为上拉电阻,也就是说,该端口正常时为高电平;C通过一个电阻和地连接在一起的时候,该电阻称为下拉电阻。上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是上拉增大电流,下拉电阻是用来吸收电流 。

换一种说法的上/下拉电阻:
        上拉电阻:就是从电源高电平引出的电阻接到输出端。
        下拉电阻:和上拉电阻的原理差不多, 只是拉到GND去而已。 那样电平就会被拉低。 下拉电阻一般用于设定低电平或者是阻抗匹配(抗回波干扰)。
注意事项:
        需要注意的是,上拉电阻太大会引起输出电平的延迟。(RC延时)
        一般CMOS门电路输出不能给它悬空,都是接上拉电阻设定成高电平。

什么时候使用上拉电阻?
        1,如果电平用OC(集电极开路,TTL)或OD(漏极开路,CMOS)输出,那么不用上拉电阻是不能工作的, 这个很容易理解,管子没有电源就不能输出高电平了。
        2,如果输出电流比较大,输出的电平就会降低(电路中已经有了一个上拉电阻,但是电阻太大,压降太高),就可以用上拉电阻提供电流分量, 把电平“拉高”。(就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上, 让它的压降小一点)。当然管子按需要工作在线性范围的上拉电阻不能太小。当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。
发表于 2012-12-7 12:48 | 显示全部楼层
{:soso_e130:}记下了!!!
发表于 2013-11-15 09:49 | 显示全部楼层
都是高手嘛!!!!
发表于 2014-1-23 09:08 | 显示全部楼层
嗯!写的很好!
发表于 2015-4-11 22:43 | 显示全部楼层
确实科普,上下拉电阻的作用讲的很好!
发表于 2018-4-2 22:58 来自手机 | 显示全部楼层
我也说一句高手中的高手
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