上拉电阻的定义
上拉电阻一般是一端接电源,一端接芯片管脚的电路中的电阻,下拉电阻一般是指一端接芯片管脚一端接地的电阻。
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!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,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。
使用上拉电阻的作用
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。
作用
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(一般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门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。
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。
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。
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总的来说,上拉电阻是指:将某电位点采用电阻与电源VDD相连的电阻。比如说,LM339比较器的输出端在输出高电平时,输出端是悬空的(集电极输出),采用上拉电阻可以将电源电压通过该电阻向负载输出电流,而输出端低电平时,输出端对地短接。
书上有的也是叫做上偏置电阻和下偏置电阻。主要用在放在放大电路上做为基极的偏置电阻。控基极的电压与电流控制三极管的放大倍数。
上拉电阻、下拉电阻大多在数字电路、比较电路、运放电路等电路中使用较多。