上拉電阻
上拉就是將不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平,電阻同時起限流作用。下拉同理,也是將不確定的信號通過一個電阻鉗位在低電平。
上拉是對器件輸入電流,下拉是輸出電流;強弱只是上拉電阻的阻值不同,沒有什么嚴格區分;對于非集電極(或漏極)開路輸出型電路(如普通門電路)提供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路輸出型電路輸出電流通道。
為什么要用上拉電阻
一般作單鍵觸發使用時,如果IC本身沒有內接電阻,為了使單鍵維持在不被觸發的狀態或是觸發后回到原狀態,必須在IC外部另接一電阻。
數字電路有三種狀態:高電平、低電平、和高阻狀態,有些應用場合不希望出現高阻狀態,可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩定狀態,具體視設計要求而定!
一般說的是IO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,IO端口的輸出類似于一個三極管的C,當C接通過一個電阻和電源連接在一起的時候,該電阻成為上拉電阻,也就是說,該端口正常時為高電平;C通過一個電阻和地連接在一起的時候,該電阻稱為下拉電阻。
上拉電阻是用來解決總線驅動能力不足時提供電流的問題的。一般說法是上拉增大電流,下拉電阻是用來吸收電流。
電路中為什么要用上拉電阻
一般作單鍵觸發使用時,如果IC本身沒有內接電阻,為了使單鍵維持在不被觸發的狀態或是觸發后回到原狀態,必須在IC外部另接一電阻。
數字電路有三種狀態:高電平、低電平、和高阻狀態,有些應用場合不希望出現高阻狀態,可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩定狀態,具體視設計要求而定。
一般的I/O端口,有的可以設置,而有的不可以設置;有的是內置,而有的是需要外接,I/O端口的輸出類似與一個三極管的C,當C接通過一個電阻和電源連接在一起的時候,該電阻稱為上C拉電阻,也就是說,如果該端口正常時為高電平,C通過一個電阻和地連接在一起的時候,該電阻稱為下拉電阻,使該端口平時為低電平,作用類似于當一個接有上拉電阻的端口設為輸如狀態時,他的常態就為高電平,用于檢測低電平的輸入。
上拉電阻是用來解決總線驅動能力不足時提供電流的。一般說法是拉電流,下拉電阻是用來吸收電流的。長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。電阻串聯才是實現阻抗匹配的好方法。通常線阻的數量級都在幾十ohm,如果加上下拉的話,功耗太大。
電阻串聯和拉電阻都是阻抗匹配的方法,只是使用范圍不同,依電路工作頻率而定,當TTL電路驅動COMS電路時,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),這時就需要在TTL的輸出端接_上拉電阻,以提高輸出高電平的值。但需要注意的是,這種方法并不建議采用,因為其有兩個缺點:
1、TTL輸出地電平時,功耗大。
2、TTL輸出高電平時,上拉電源可能會有電流灌到TTL電路的電源,影響系統穩定性。
對于高速電路,過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。做輸入時,上拉電阻又不吸收電流。做輸出時,驅動電流為電路輸出電流+上拉通道輸出電流。電阻的容性特征很小,可忽略。
下級電路的驅動需求。同樣以上拉電阻為例,當輸出高電平時,開關管斷開,。上拉電阻應適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。當輸出高電平時,開關管怎么回關斷呢?CMOS電路的輸出級基本_上是推拉輸出地電平時,下面的MOSFET關斷,上面的導通。高電平時反過來。該條只適合OC電路。
上拉電阻應用原則
1、當TTL電路驅動COMS電路時,如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平,這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻,以提高輸出高電平的值。
2、OC門電路“必須加上拉電阻,才能使用”。
3、為加大輸出引腳的驅動能力,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的噪聲容限增強抗干擾能力。
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。
8、在數字電路中不用的輸入腳都要接固定電平,通過1k電阻接高電平或接地。
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