上拉电阻
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,也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。
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)提供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。
为什么要用上拉电阻
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IO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,IO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问题的。一般说法是上拉增大电流,下拉电阻是用来吸收电流。
电路中为什么要用上拉电阻
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。
一般的I/O端口,有的可以设置,而有的不可以设置;有的是内置,而有的是需要外接,I/O端口的输出类似与一个三极管的C,当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻称为上C拉电阻,也就是说,如果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,使该端口平时为低电平,作用类似于当一个接有上拉电阻的端口设为输如状态时,他的常态就为高电平,用于检测低电平的输入。
上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是拉电流,下拉电阻是用来吸收电流的。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。电阻串联才是实现阻抗匹配的好方法。通常线阻的数量级都在几十ohm,如果加上下拉的话,功耗太大。
电阻串联和拉电阻都是阻抗匹配的方法,只是使用范围不同,依电路工作频率而定,当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS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。但需要注意的是,这种方法并不建议采用,因为其有两个缺点:
1、TTL输出地电平时,功耗大。
2、TTL输出高电平时,上拉电源可能会有电流灌到TTL电路的电源,影响系统稳定性。
对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。做输入时,上拉电阻又不吸收电流。做输出时,驱动电流为电路输出电流+上拉通道输出电流。电阻的容性特征很小,可忽略。
下级电路的驱动需求。同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,。上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。当输出高电平时,开关管怎么回关断呢?CMOS电路的输出级基本_上是推拉输出地电平时,下面的MOSFET关断,上面的导通。高电平时反过来。该条只适合OC电路。
上拉电阻应用原则
1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平,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“必须加上拉电阻,才能使用”。
3、为加大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COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,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。
8、在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平,通过1k电阻接高电平或接地。
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