【導(dǎo)讀】本篇文章主要介紹與上拉電阻相關(guān)的一些問題，包括阻值的選擇和設(shè)定的原則。并對這兩大項內(nèi)容進行了非常詳細的講解，希望大家在閱讀過本篇文章之后能對上拉電阻的阻值選取有進一步的了解。
上拉電阻在電路中起到維持電平穩(wěn)定和限流的作用。它通過電阻鉗位來將不穩(wěn)定的信號維持在一個較高的電平狀態(tài)，與此同時，電阻也起到了限流的作用。關(guān)于上拉電阻的計算問題，一直存在爭議，計算方面的相關(guān)資料也不是非常全面，本篇文章就將圍繞上拉電阻的取值問題進行講解。
上拉電阻
當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。
OC門電路必須加上拉電阻，才能使用。為加大輸出引腳的驅(qū)動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。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。
芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。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。
上拉電阻阻值的選擇原則
從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當足夠大：電阻大，電流小。
從確保足夠的驅(qū)動電流考慮應(yīng)當足夠小：電阻小，電流大。
對于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。綜合考慮。
以上三點，通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理。
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對上拉電阻和下拉電阻的選擇應(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：
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。
下級電路的驅(qū)動需求。同樣以上拉電阻為例，當輸出高電平時，開關(guān)管斷開，上拉電阻應(yīng)適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流高低電平的設(shè)定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同，電阻應(yīng)適當設(shè)定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當輸出低電平時，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。
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。
下拉電阻的設(shè)定的原則和上拉電阻是一樣的。
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，標準工作電壓是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)。
選上拉電阻時500uA x 8.4K= 4.2即選大于8.4K時輸出端能下拉至0.8V以下，此為最小阻值，再小就拉不下來了。如果輸出口驅(qū)動電流較大，則阻值可減小，保證下拉時能低于0.8V即可。
當輸出高電平時，忽略管子的漏電流，兩輸入口需200uA。200uA x15K=3V即上拉電阻壓降為3V，輸出口可達到2V，此阻值為最大阻值，再大就拉不到2V了。選10K可用。COMS門的可參考74HC系列。
設(shè)計時管子的漏電流不可忽略，IO口實際電流在不同電平下也是不同的，上述僅僅是原理，一句話概括為：輸出高電平時要喂飽后面的輸入口，輸出低電平不要把輸出口喂撐了(否則多余的電流喂給了級聯(lián)的輸入口，高于低電平門限值就不可靠了)。
在數(shù)字電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過1k電阻接高電平或接地。
為什么要使用上拉電阻
一般作單鍵觸發(fā)使用時，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)計要求而定!
一般說的是I/O端口，有的可以設(shè)置，有的不可以設(shè)置，有的是內(nèi)置，有的是需要外接，I/O端口的輸出類似與一個三極管的C，當C接通過一個電阻和電源連接在一起的時候，該電阻成為上C拉電阻，也就是說，如果該端口正常時為高電平，C通過一個電阻和地連接在一起的時候，該電阻稱為下拉電阻，使該端口平時為低電平，它的作用，打個比方來說。當一個接有上拉電阻的端口設(shè)為輸入狀態(tài)時，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)動能力不足時提供電流的。一般說法是拉電流，下拉電阻是用來吸收電流的，也就是灌電流。
