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上拉电阻与下拉电阻

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    上拉电阻就是把不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,此电阻还起到限流的作用。同理,下拉电阻是把不确定的信号钳位在低电平。上拉电阻是指器件的输入电流,而下拉指的是输出电流。

那么在什么时候使用上、下拉电阻呢? 
1、当TTL电路驱动CMOS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于CMOS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。
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。另外,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。对下拉电阻也有类似道理

关于上拉电阻,看图。作为输入接VCC等于1,接GND=0。


    如果按键短路(按下)电阻为零,按键按下,Out=0,当按键断开,Out=?显然当Out悬空输出VCC,这可以用仪表测量,这个VCC就是靠R1“上拉”产生的,顾名思义,R1就是上拉电阻。上拉电阻的大小,取决于输出接负载的需要,通常逻辑电路对高电平输出阻抗很大,要求输出电流很小,在上拉电阻上压降可以忽略,当然上拉电阻不能太大,否则就不能忽略了。
 实际电路还有这种结构


这里的R1也是上拉电阻。
关于下拉电阻,用得少,道理和上面一样,只不过通过电阻“下拉”到GND。
单片机P0口输出结构一部分电路类似下图,实际可能用的是场效应管



当Q1,Q2分别导通,可以对外输出0和1,当Q1,Q2都不导通时?要想输出1,咋办?外接上拉电阻!

为什么要使用拉电阻:

    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,该电阻成为上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,作用吗:比如: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,也就是灌电流。

有时在修主板键盘口的时候,测量键盘口供电在接负载的情况下正常的话,但是不好用,在排除周围的阻容元件后,大家可能就会考虑到换io芯片了,换完以后也确实好用.不过本人在维修实践中发现有时不用换io也能修好,只要把472的上拉电阻换小以后,键盘口也好用.比如换个102,272,222之类的,但是最低不能小于102.看过资料如果电阻小于102的话,好像容易烧键盘.经过实践确实如此.这点经验给大家做个参考.如果换小以后还不行的话,也只能换io了.

转自 :http://www.dianyuan.com/article/213934