下拉電阻

1、概念：將一個不確定的信號，通過一個電阻與地GND相連，固定在低電平；

2、下拉是從器件輸出電流；拉電流；

3、當(dāng)一個接有下拉電阻的IO端口設(shè)置為輸入狀態(tài)時，它的常態(tài)為低電平；

下拉電阻的作用

1、提高電壓準(zhǔn)位：

a、當(dāng)TTL電路驅(qū)動COMS電路時，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）， 這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。

b、OC門電路必須加上拉電阻，以提高輸出的搞電平值。

2、加大輸出引腳的驅(qū)動能力，有的單片機(jī)管腳上也常使用上拉電阻。

3、N/A pin防靜電、防干擾：在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗， 提供泄荷通路。同時管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。

4、電阻匹配，抑制反射波干擾：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。

5、預(yù)設(shè)空間狀態(tài)/缺省電位：在一些 CMOS 輸入端接上或下拉電阻是為了預(yù)設(shè)缺省電位。 當(dāng)你不用這些引腳的時候， 這些輸入端下拉接 0 或上拉接 1。在I2C總線等總線上，空閑時的狀態(tài)是由上下拉電阻獲得

6、提高芯片輸入信號的噪聲容限：輸入端如果是高阻狀態(tài)，或者高阻抗輸入端處于懸空狀態(tài)，此時需要加上拉或下拉，以免收到隨機(jī)電平而影響電路工作。同樣如果輸出端處于被動狀態(tài)，需要加上拉或下拉，如輸出端僅僅是一個三極管的集電極。從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強(qiáng)抗干擾能力。

下拉電阻的原理圖

下拉電阻典型電路

圖所示是下拉電阻電路。這是數(shù)字電路中的反相器，輸入端Ui通過下拉電阻R1接地，這樣在沒有高電平輸入時，可以使輸入端穩(wěn)定地處于低電平狀態(tài)，防止了可能出現(xiàn)的高電平干擾使反相器誤動作。

如果沒有下拉電阻R1，反相器輸入端懸空，為高阻抗，外界的高電平干擾很容易從輸入端加入到反相器中，從而引起反相器朝輸出低電平方向翻轉(zhuǎn)的誤動作。

在接入下拉電阻R1后，電源電壓為5伏時，下拉電阻R1一般取值在100至470歐，由于R1阻值很小，所以將輸入端的各種高電平干擾短接到地，達(dá)到抗干擾的目的。

下拉電阻選擇

下拉電阻的設(shè)定的原則和上拉電阻是一樣的。下拉電阻的選擇應(yīng)結(jié)合開關(guān)管特性和下級電路的輸入特性進(jìn)行設(shè)定，主要需要考慮以下幾個因素：

1、驅(qū)動能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅(qū)動能力越強(qiáng)，但功耗越大，設(shè)計(jì)時應(yīng)注意兩者之間的均衡。

2、下級電路的驅(qū)動需求。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)輸出高電平時，開關(guān)管斷開，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。

3、高低電平的設(shè)定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同，電阻應(yīng)適當(dāng)設(shè)定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當(dāng)輸出低電平時，開關(guān)管導(dǎo)通，上拉電阻和開關(guān)管導(dǎo)通電阻分壓值應(yīng)確保在零電平門檻之下。

4、頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關(guān)管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設(shè)定應(yīng)考慮電路在這方面的需求。