上拉电阻及下拉电阻的原理及应用
1、定义:上拉电阻:在电路中,一般是一端接电源,一端接芯片邢赳剁曛管脚。上拉电阻按照其作用,又分为以下两种:1)拉电压,此种情况下,上拉电阻就是瓴烊椹舟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。强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有严格区分。2)拉电流,此种情况下,上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的,一般来说是“拉电流”。下拉电阻:在电路中,一般是一端接地,一端接芯片管脚。是指将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。下拉电阻是用来吸收电流的,也就是常说的“灌电流”。
2、作用:1)芯片管脚加上拉电阻可以提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰能力,因为管脚悬空时比较容易接受到外接的电磁干扰。(噪声容限:指在前一级输出为最坏的情况下,为保证后一级正常工作,所允许的最大噪声幅度,噪声容限越大,电路的抗干扰性越好。)2)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,可以有效抑制反射波干扰。
3、原理:在数字电路通电初期,由于输出状态的高电平及低电平具有不确定性,为了能够让电路状态正确,所以需要上拉或下拉电阻,将不确定的电路状态稳定下来。上拉电路就是将电阻接在该电源的状态口即可,简单的说,就是将高的电压加到该点,使得该点的电位升高。而下拉电阻一般则是将电阻接到负极上,也有数字接地的情况。
4、上拉电阻的选择原则:1)从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应该是足够大,因电阻大,电流即小。2)从确保足够的驱动电流能力考虑,当足够小:因电阻小,电流即大。3)对于高速电路,过大的上拉电阻边沿变平缓。 综合考虑以上三点,通常在1k~10k之间选取,对于下拉电阻亦是如此。
5、上拉电阻的主要应用:1犬匮渝扮)当TTL电路驱动CMOS电路时,如果电路输出的高电平低于CMOS的最低高电平(一般3.5V)荑樊综鲶,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,以提高输出高电平的值。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阻抗,提供泄电荷通路。
6、以上是本人根据亲身经历总结出来的,希望对大家的工作及学习有所帮助.