舉一個例子吧,比如你有一條水渠,原來只有一個水源頭,后來你又開了一條水源流入這條水渠,那么你的水渠的水流量是不是大了,水量大了就可以灌溉更多農(nóng)田,同樣道理,電流也是這樣。這就叫上拉。
一、上拉電阻如圖所示:
1、概念:將一個不確定的信號,通過一個電阻與電源VCC相連,固定在高電平;
2、上拉是對器件注入電流;灌電流;
3、當(dāng)一個接有上拉電阻的IO端口設(shè)置為輸入狀態(tài)時,它的常態(tài)為高電平;
上拉就是將不確定的信號通過一個電阻嵌位在高電平,電阻同時起限流作用,
1TTL驅(qū)動CMOS時,如果TTL輸出最低高電平低于CMOS最低高電平時,提高輸出高電平值
2 OC門必須加上拉,提高電平值
3 加大輸出的驅(qū)動能力(單片機較常用)4 CMOS芯片中(特別是門的芯片),為防靜電干擾,不用的引腳也不懸空,一般上拉,降低阻抗,提供泄荷通路
5 提高輸出電平,提高芯片輸入信號的噪聲容限,增強抗干擾
6 提高總線抗電磁能力,空腳易受電磁干擾
7 長線傳輸中加上拉,是阻抗匹配抑制反射干擾
上拉是對器件注入電流,下拉是輸出電流,弱強只是上拉電阻的阻值不同,沒有什么嚴(yán)格區(qū)分,對于非集電極(或漏極)開路輸出型電路(如普通門電路)提升電流和電壓的能力是有限的,上拉電阻的功能主要是為集電極開路輸出型電路輸出電流通道。上拉電阻: 就是從電源高電平引出的電阻接到輸出 1,如果電平用OC(集電極開路,TTL)或OD(漏極開路,CMOS)輸出,那么不用上拉電阻是不能工作的, 這個很容易理解,管子沒有電源就不能輸出高電平了。 2,如果輸出電流比較大,輸出的電平就會降低(電路中已經(jīng)有了一個上拉電阻,但是電阻太大,壓降太高),就可以用上拉電阻提供電流分量, 把電平“拉高”。(就是并一個電阻在IC內(nèi)部的上拉電阻上, 讓它的壓降小一點)。當(dāng)然管子按需要該工作在線性范圍的上拉電阻不能太小。當(dāng)然也會用這個方式來實現(xiàn)門電路電平的匹配。上,就是指高電平;所謂下,是指低電平。上拉,就是通過一個電阻將信號接電源,一般用于時鐘信號數(shù)據(jù)信號等。下拉,就是通過一個電阻將信號接地,一般用于保護信號。這是根據(jù)電路需要設(shè)計的,主要目的是為了防止干擾,增加電路的穩(wěn)定性。
二、下拉電阻如圖所示:
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,但功耗越大,設(shè)計時應(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。
OC門輸出高電平時是一個高阻態(tài),其上拉電流要由上拉電阻來提供,設(shè)輸入端每端口不大于100uA,設(shè)輸出口驅(qū)動電流約500uA,標(biāo)準(zhǔn)工作電壓是5V,輸入口的高低電平門限為0.8V(低于此值為低電平);2V(高電平門限值)。
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