【導(dǎo)讀】在電路中上拉電阻發(fā)揮著重要的作用——穩(wěn)定某些不確定信號(hào)。因?yàn)樯侠娮璧倪@一優(yōu)勢(shì)和作用，才使得上拉電阻成為電路中不可或缺的一部分。本文就講解了電路中使用上拉電阻的必要性，同時(shí)對(duì)上拉電阻在電路中的應(yīng)用和原理進(jìn)行了分析。
一般作單鍵觸發(fā)使用時(shí)，如果IC本身沒有內(nèi)接電阻，為了使單鍵維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)，必須在IC外部另接一電阻。
數(shù)字電路有三種狀態(tài)：高電平、低電平、和高阻狀態(tài)，有些應(yīng)用場合不希望出現(xiàn)高阻狀態(tài)，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩(wěn)定狀態(tài)，具體視設(shè)計(jì)要求而定。
一般的I/O端口，有的可以設(shè)置，而有的不可以設(shè)置；有的是內(nèi)置，而有的是需要外接，I/O端口的輸出類似與一個(gè)三極管的C，當(dāng)C接通過一個(gè)電阻和電源連接在一起的時(shí)候，該電阻成為上C拉電阻，也就是說，如果該端口正常時(shí)為高電平，C通過一個(gè)電阻和地連接在一起的時(shí)候，該電阻稱為下拉電阻，使該端口平時(shí)為低電平，作用類似于當(dāng)一個(gè)接有上拉電阻的端口設(shè)為輸如狀態(tài)時(shí)，他的常態(tài)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(qū)動(dòng)能力不足時(shí)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(lián)才是實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的好方法。通常線阻的數(shù)量級(jí)都在幾十ohm，如果加上下拉的話，功耗太大。
電阻串聯(lián)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(dāng)TTL電路驅(qū)動(dòng)COMS電路時(shí)，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(shí)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?yàn)槠溆袃蓚€(gè)缺點(diǎn)：
1、TTL輸出地電平時(shí)，功耗大。
2、TTL輸出高電平時(shí)，上拉電源可能會(huì)有電流灌到TTL電路的電源，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
對(duì)于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。做輸入時(shí)，上拉電阻又不吸收電流。做輸出時(shí)，驅(qū)動(dòng)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(jí)電路的驅(qū)動(dòng)需求。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)輸出高電平時(shí)，開關(guān)管斷開，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級(jí)電路提供足夠的電流。當(dāng)輸出高電平時(shí)，開關(guān)管怎么回關(guān)斷呢？CMOS電路的輸出級(jí)基本上是推拉輸出地電平時(shí)，下面的MOSFET關(guān)斷，上面的導(dǎo)通。高電平時(shí)反過來。該條只適合OC電路。
本文基于電路高手的經(jīng)驗(yàn)，為大家解釋了上拉電阻以及下拉電阻在電子電路設(shè)計(jì)中起到的重要作用，并對(duì)其中的原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。可以看到，上拉電阻在電路中最主要的作用就是穩(wěn)定電流，因此對(duì)電路的整體設(shè)計(jì)穩(wěn)定也有著一定的作用。
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