上拉电阻和下拉电阻的原理以及部分应用总结
下拉电阻和上拉电阻的作用
下拉电阻和上拉电阻的作用引言:在电子电路中,拉电阻是一种常见的电子元件,它们被广泛应用于数字电路、模拟电路和通信电路中。
其中,以下拉电阻和上拉电阻是两种常见的配置方式,它们的作用是为了确保信号的正确传输和稳定性。
本文将详细介绍以下拉电阻和上拉电阻的作用及其应用。
一、以下拉电阻的作用以下拉电阻是将电路引脚连接到地(GND)的电阻。
以下拉电阻的作用主要有两个方面:1. 信号稳定性以下拉电阻通过将电路引脚连接到地,起到了稳定信号的作用。
在数字电路中,电平为高电平时,以下拉电阻将电路引脚连接到地,使电路引脚保持在低电平,防止电路因为悬空而受到干扰或误判。
在模拟电路中,以下拉电阻将电路引脚连接到地,起到了电流平衡的作用,保证信号的稳定传输。
2. 节省功耗以下拉电阻通过将电路引脚连接到地,可以有效地降低功耗。
在数字电路中,当电平为低电平时,以下拉电阻将电路引脚连接到地,使电路引脚处于低电平状态,从而降低功耗。
在通信电路中,以下拉电阻也可以用于降低功耗,例如在串行通信中,通过以下拉电阻将通信线路拉低,可以在无通信时降低功耗。
二、上拉电阻的作用上拉电阻是将电路引脚连接到正电源(VCC)的电阻。
上拉电阻的作用主要有两个方面:1. 信号稳定性上拉电阻通过将电路引脚连接到正电源,起到了稳定信号的作用。
在数字电路中,电平为低电平时,上拉电阻将电路引脚连接到正电源,使电路引脚保持在高电平,防止电路因为悬空而受到干扰或误判。
在模拟电路中,上拉电阻将电路引脚连接到正电源,起到了电流平衡的作用,保证信号的稳定传输。
2. 提供默认状态上拉电阻可以提供电路引脚的默认状态。
在数字电路中,当使用开关或其他控制信号控制某个引脚的状态时,如果没有外部信号作用,上拉电阻将引脚拉高,提供默认状态。
这样可以确保引脚在没有外部信号作用时保持在预定状态,避免电路故障或误操作。
三、以下拉电阻和上拉电阻的应用以下拉电阻和上拉电阻的应用非常广泛,下面将介绍几个常见的应用场景:1. 按键输入电路在按键输入电路中,为了确保按键的正确输入,通常会使用以下拉电阻或上拉电阻。
上拉电阻下拉电阻的总结
上拉电阻下拉电阻的总结在数字电路的应用中,EDA/PLD上拉电阻、下拉电阻起着稳定电路工作状态的作用。
图1所示的反向器,输进端Ui通过下拉电阻R接地,这样在没有高电平输进时,可以使输进端稳定地处于低电平状态,电源电压在+5V时,下拉电阻一般取值在100~470Ω。
图2为上拉电阻的连接方法,当反向器输进端Ui没有输进低电平时,上拉电阻R可以使反向器输进端稳定地处于高是平状态。
在电源电压在+5V时,上拉电阻R一般取值为4.7KΩ~10KΩ之间。
上拉电阻:1、当TTL电路驱动COMS电路时,假如TTL电路输出的高电平低于COMS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,以进步输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻,才能使用。
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COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输进阻抗,提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来进步输出电平,从而进步芯片输进信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、进步总线的抗电磁干扰能力。
管脚悬空就比较轻易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配轻易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
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对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输进特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素:1.驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应留意两者之间的均衡。
2.下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
最经典解析:上拉电阻、下拉电阻、拉电流、灌电流综述
(一)上拉电阻的使用场合:1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS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,才能使用。
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COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰(MOS器件为高输入阻抗,极容易引入外界干扰)。
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。
(二)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。
(三)对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素:1.驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应注意两者之间的均衡。
2.下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3.高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同,电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例,当输出低电平时,开关管导通,上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4.频率特性。
以上拉电阻为例,上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟,电阻越大,延迟越大。
上拉电阻下拉电阻的原理和作用
上拉电阻下拉电阻的原理和作用上拉电阻和下拉电阻是电子电路设计中常用的元件,其原理和作用如下:1.上拉电阻:上拉电阻是一种电阻器,它的作用是将一个信号线拉高到高电平状态。
在数字电路中,上拉电阻通常用来确保信号线在断开连接时保持逻辑高电平,防止其浮动。
当信号线未连接到任何驱动器或信号源时,上拉电阻会向信号线提供一个连接到电源高电平的路径,从而确保信号线保持在逻辑高电平。
上拉电阻的原理是利用电阻的阻值将信号线连接到电源引脚,与电源之间形成一个电阻分压电路。
当信号线未被外部驱动时,上拉电阻会通过电流流向信号线,将其拉高到电源电压,使其保持逻辑高电平。
上拉电阻常用于开关电路、输入/输出电路、微控制器引脚等地方。
例如,在微控制器的输入引脚上加上上拉电阻,当外部信号未连接时,输入引脚会受到上拉电阻的影响,保持在逻辑高电平状态。
当外部信号连接并给出低电平信号时,外部信号能够更容易地拉低输入引脚电压,使微控制器能够检测到这个低电平信号。
2.下拉电阻:下拉电阻与上拉电阻相反,它的作用是将一个信号线拉低到低电平状态。
在数字电路中,下拉电阻通常用来确保信号线在断开连接时保持逻辑低电平,防止其浮动。
它通过提供一个连接到地的路径,将信号线拉低到地电位。
下拉电阻的原理也是利用电阻的阻值将信号线连接到地引脚,与地之间形成一个电阻分压电路。
当信号线未被外部驱动时,下拉电阻会通过电流流向地,将其拉低到地电位,使其保持逻辑低电平。
下拉电阻同样常用于开关电路、输入/输出电路、微控制器引脚等地方。
例如,在微控制器的输入引脚上加上下拉电阻,当外部信号未连接时,输入引脚会受到下拉电阻的影响,保持在逻辑低电平状态。
当外部信号连接并给出高电平信号时,外部信号能够更容易地拉高输入引脚电压,使微控制器能够检测到这个高电平信号。
总之,上拉电阻和下拉电阻在电子电路设计中起着重要的作用。
它们能够确保信号线的稳定性,防止浮动和干扰,从而提高电路的可靠性和抗干扰能力。
【硬件设计】上拉电阻和下拉电阻用法
【硬件设计】上拉电阻和下拉电阻的用法一、什么是上拉电阻?什么是下拉电阻?上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流;弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
二、上拉电阻及下拉电阻作用:1、提高電壓准位:a.当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS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。
b.OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的搞电平值。
2、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。
3、N/A pin防靜電、防干擾:在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
同時管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
4、电阻匹配,抑制反射波干扰: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。
5、預設空閒狀態/缺省電位:在一些 CMOS 输入端接上或下拉电阻是为了预设缺省电位. 当你不用这些引脚的时候, 这些输入端下拉接 0 或上拉接 1。
在I2C 总线等总线上,空闲时的状态是由上下拉电阻获得。
6. 提高芯片输入信号的噪声容限:输入端如果是高阻状态,或者高阻抗输入端处于悬空状态,此时需要加上拉或下拉,以免收到随机电平而影响电路工作。
同样如果输出端处于被动状态,需要加上拉或下拉,如输出端仅仅是一个三极管的集电极。
从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
三、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。
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
在电路中常说的拉阻指的就是上拉电阻和下拉电阻,上下拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平(1)或低电平(0),同时都有限流作用。
高电平(1)并不是说高电平就是1V,可以是3.3V或5V或其它电压,低电平(0)并不是说电平就是0V,可以是接近0v或0V的电压。
高电平、低电平只是代表两种状态。
上拉电阻是从电源到负载之间的电阻,下拉电阻是从地到负载之间的电流。
前者可以用于解决总线驱动能力不足提供电流,后者可用于吸收电流。
上下拉电阻的作用
1、提高电压准位。
例如TTL电路驱动COMS电路,若TTL电路输出高电平低于COSM电路最低高电平值,此时就需要在TTL电路的输出端接上拉电阻。
2、加大输出引脚驱动力。
3、N/A PIN防静电防干扰。
4、电阻匹配,抑制反射波干扰。
5、提高输入信号的噪音容限。
6、预设空间状态/缺省。
简单的来说上下拉电阻就是增大电流,加强电路的驱动能力。
上拉电阻和下拉电阻
在数字电路中我们经常可以看到上、下拉电阻。
所谓上,就是指高电平;所谓下,是指低电平。
上拉,就是通过一个电阻将信号接电源,一般用于时钟信号数据信号等。
下拉,就是通过一个电阻将信号接地,一般用于保护信号。
这是根据电路需要设计的,主要目的是为了防止干扰,增加电路的稳定性。
上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流。
假如没有上拉,时钟和数据信号容易出错,毕竟,CPU的功率有限,带很多BUS线的时候,提供高电平信号有些吃力。
而一旦这些信号被负载或者干扰拉下到某个电压下,CPU无法正确地接收信息和发出指令,只能不断地复位重启。
假如没有下拉,保护电路极易受到外界干扰,使CPU误以为被保护对象出问题而采取保护动作,导致误保护。
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!上拉下拉,要根据电路要求来设置。
上拉电阻应用原则:1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS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,才能使用。
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COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,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。
8、在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平,通过1k电阻接高电平或接地。
上拉电阻和下拉电阻的作用是什么?
什么是上拉电阻?上拉电阻和下拉电阻都是电阻元器件,所谓上拉电阻就是接电源正极,下拉的就是接负极或地。
上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,电阻同时起限流作用。
下拉同理,也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。
那么,上拉电阻和下拉电阻的用处和区别分别又是什么呢?一、上拉电阻和下拉电阻是什么上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,电阻同时起限流作用。
而下拉电阻是直接接到地上,接二极管的时候电阻末端是低电平,将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。
上拉是对器件输入电流,下拉是输出电流;强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提供电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
二、上拉电阻和下拉电阻的用处和区别上拉电阻和下拉电阻二者共同的作用是:避免电压的“悬浮”,造成电路的不稳定。
上拉电阻:1、概念:将一个不确定的信号,通过一个电阻与电源VCC相连,固定在高电平;2、上拉是对器件注入电流,灌电流;3、当一个接有上拉电阻的IO端口设置为输入状态时,它的常态为高电平。
下拉电阻:1、概念:将一个不确定的信号,通过一个电阻与地GND相连,固定在低电平;2、下拉是从器件输出电流,拉电流;3、当一个接有下拉电阻的IO端口设置为输入状态时,它的常态为低电平。
上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流,弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分,对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
由此可见,电源到器件引脚上的电阻叫上拉电阻,作用是平时使用该引脚为高电平;地(GND)到器件引脚的电阻叫下拉电阻,作用是平时使该引脚为低电平。
三极管上拉电阻和下拉电阻
三极管上拉电阻和下拉电阻三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于各类电子设备中。
在三极管电路中,上拉电阻和下拉电阻是两个重要的元件,它们在电路中起到了重要的作用。
本文将分别介绍三极管上拉电阻和下拉电阻的作用和原理。
一、三极管上拉电阻上拉电阻是指连接在三极管的集电极和电源正极之间的电阻。
它的作用是将集电极与电源正极相连,以提供稳定的电压给三极管的集电极。
上拉电阻的阻值一般较大,常采用几千欧姆至几十千欧姆的范围。
三极管上拉电阻的主要作用有以下几个方面:1. 稳定工作点:上拉电阻通过限制集电极电流的大小,使得三极管能够在某个工作点上稳定工作。
上拉电阻的阻值越大,集电极电流就越小,从而使得工作点更加稳定。
2. 提供集电极电压:上拉电阻将电源正极与集电极相连,使得集电极能够获得稳定的电压。
这样,三极管的放大功能才能正常进行。
3. 防止漂移:上拉电阻通过限制集电极电流的大小,使得三极管的工作点不容易受到外界因素的干扰,从而防止工作点的漂移。
二、三极管下拉电阻下拉电阻是指连接在三极管的发射极和地之间的电阻。
它的作用是将发射极与地相连,以提供稳定的电压给三极管的发射极。
下拉电阻的阻值一般较小,常采用几十欧姆至几百欧姆的范围。
三极管下拉电阻的主要作用有以下几个方面:1. 提供发射极电压:下拉电阻将发射极与地相连,使得发射极能够获得稳定的电压。
这样,三极管的放大功能才能正常进行。
2. 稳定工作点:下拉电阻通过限制发射极电流的大小,使得三极管能够在某个工作点上稳定工作。
下拉电阻的阻值越小,发射极电流就越大,从而使得工作点更加稳定。
3. 防止漂移:下拉电阻通过限制发射极电流的大小,使得三极管的工作点不容易受到外界因素的干扰,从而防止工作点的漂移。
三、上拉电阻和下拉电阻的选择在实际应用中,选择合适的上拉电阻和下拉电阻对于三极管的工作非常重要。
具体选择的原则如下:1. 上拉电阻的阻值应适当大,以保证集电极电流的稳定性。
2. 下拉电阻的阻值应适当小,以保证发射极电流的稳定性。
上拉电阻与下拉电阻的作用总结
上拉电阻与下拉电阻的作用总结上拉电阻和下拉电阻是在数字电路中常见的两种电阻连接方式。
它们可以用来稳定信号的电平,防止信号出现浮动或者没有明确的电平状态。
本文将从原理、应用场景和作用三个方面来总结上拉电阻和下拉电阻的作用。
首先,我们来介绍上拉电阻和下拉电阻的原理。
上拉电阻是将电阻连接在输入信号线和电源电压之间,而下拉电阻是将电阻连接在输入信号线和地之间。
当信号线没有外部信号输入时,上拉电阻可以将信号线拉高到电源电压,下拉电阻可以将信号线拉低到地。
当外部信号输入时,上拉电阻会通过这个信号将信号线拉高或拉低,下拉电阻同样也会通过信号将信号线拉高或拉低。
通过这种方式,上拉电阻和下拉电阻可以稳定信号的电平。
接下来,我们来介绍上拉电阻和下拉电阻的应用场景。
上拉电阻常见于输入电路中,用来保持输入信号的默认状态为高电平。
例如,在数字电路中,当一个按钮没有被按下时,可以通过上拉电阻将输入信号线拉高到高电平,而当按钮被按下时,输入信号线会被按下按钮连接的地拉低到低电平。
这样可以避免因为按钮没有被按下造成的输入电路信号浮动。
下拉电阻则常见于输出电路中,用来保持输出信号的默认状态为低电平。
例如,在数字电路中,一个开关的引脚可以通过下拉电阻将默认状态设为低电平。
最后,我们来总结上拉电阻和下拉电阻的作用。
首先,上拉电阻和下拉电阻可以使信号的电平稳定。
它们可以保持信号的默认状态,防止信号因为缺乏明确的电平状态而造成误判。
其次,上拉电阻和下拉电阻可以减少信号的浮动。
当没有外部信号输入时,上拉电阻和下拉电阻可以将信号线拉高或拉低到确定的电平,从而降低信号的变化。
此外,上拉电阻和下拉电阻还可以提高电路的抗干扰能力。
它们可以阻止外界的干扰信号对电路的输入或输出信号产生影响。
总之,上拉电阻和下拉电阻是数字电路中常见的电阻连接方式。
它们可以稳定信号的电平,防止信号出现浮动或者没有明确的电平状态。
这对于保证电路的正确工作非常重要。
因此,在设计和使用数字电路时,需要合理选择上拉电阻和下拉电阻的数值和位置,以确保电路的稳定性和可靠性。
mos管上拉电阻和下拉电阻
MOS管上拉电阻和下拉电阻1. 引言在电子电路设计中,MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的器件。
为了正确控制MOS管的工作状态,通常需要使用上拉电阻和下拉电阻。
本文将详细介绍MOS管上拉电阻和下拉电阻的原理、作用以及设计要点。
2. 上拉电阻2.1 原理上拉电阻是连接到MOS管的栅极(Gate)和正电源之间的一个电阻。
它的作用是提供栅极与正电源之间的稳定连接,确保栅极处于高电平状态。
2.2 作用上拉电阻的主要作用有以下几个方面:•确保MOS管关闭时处于稳定状态。
当输入信号为低电平时,上拉电阻将栅极连接到正电源,使得栅极处于高电平状态,从而保证MOS管关闭。
•提供栅极与正电源之间的稳定连接。
上拉电阻可以限制从正电源到栅极之间的漏泄流,确保栅极处于高压状态。
•控制输入信号的上升时间。
通过选择合适的上拉电阻值,可以控制输入信号的上升时间,从而满足电路设计的要求。
2.3 设计要点在设计上拉电阻时,需要考虑以下几个要点:•上拉电阻的阻值选择。
根据具体的应用场景和设计需求,选择合适的上拉电阻阻值。
一般来说,较大的阻值可以提供更稳定的连接,但也会导致输入信号的上升时间延长。
•上拉电阻功率耗散。
根据MOS管的最大功率承受能力和上拉电阻所能承受的功率,确保选用合适功率等级的上拉电阻。
•上拉电阻稳定性。
选择具有良好温度特性和稳定性的上拉电阻,以保证其工作在各种环境条件下都能正常工作。
3. 下拉电阻3.1 原理下拉电阻是连接到MOS管的源极(Source)和地之间的一个电阻。
它起到将源极与地之间连接在一起,并提供了低压状态下较低的输出电平。
3.2 作用下拉电阻主要有以下几个作用:•确保MOS管打开时处于稳定状态。
当输入信号为高电平时,下拉电阻将源极连接到地,使得源极处于低电平状态,从而保证MOS管打开。
•提供源极与地之间的稳定连接。
下拉电阻可以限制从源极到地之间的漏泄流,确保源极处于低压状态。
•控制输入信号的下降时间。
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
上拉电阻就是将电位拉高,电阻一头接在+5v引脚,另一头接在元器件输入端,其原理是元器件性能不稳定,在输入端必须提高点平,方能保证元器件正常工作。
下拉电阻就是将电位拉低,电阻一头接地,另一头接输出端引脚,其原理也是元器件性能不稳定,在输出端拉低电平,过滤干扰波,确保元器件正常工作。
2000年,我在辽宁沈阳学习维修游戏机电脑板,曾遇到过这样一种故障现象,大型游戏机电脑板“街霸”开机后不久,背景出现花屏,随着机子运行延长,花屏越来越严重。
我用拉载笔接地档(用电阻自制检测工具)划电脑板集成块各引脚,当触及背景随机存储器RAM输出端时,屏幕上花点减弱或消失,据此,我选择合适的电阻连接在输出端引脚与地之间,形成下拉电阻电路,使这块“街霸”电脑板在不更换集成块的前提下,正常运行工作,即节约了成本,又提高了检修效率。
根据这起“街霸”花板故障检修实例可以判断出,背景随机存储器RAM工作时间长了,温度随之升高,性能出现不稳定,信号经输出端引脚输出时与电平不匹配,受干扰波影响,下拉电阻正好拉低了电平,虑除了干扰波,保证了“街霸”电脑板正常工作。
gpio 上拉电阻 下拉电阻
gpio 上拉电阻下拉电阻GPIO (General Purpose Input/Output) 是一种通用输入输出接口,常用于嵌入式系统中控制外部电路的信号传输。
在使用GPIO接口时,经常会遇到上拉电阻和下拉电阻的概念和应用。
本文将针对这两种电阻进行详细介绍和讨论。
一、上拉电阻上拉电阻是一种连接到GPIO引脚的电阻,其目的是将GPIO引脚默认拉高到高电平状态。
在使用GPIO引脚时,如果没有外部电路或其他信号源将引脚拉低,GPIO引脚会处于悬空状态,容易受到干扰并产生误操作。
为了避免这种情况,可以通过上拉电阻将GPIO引脚拉高到高电平,从而确保引脚处于稳定状态。
上拉电阻的原理是通过连接一个较大的电阻到GPIO引脚和电源之间,形成一个电压分压电路。
当GPIO引脚处于悬空状态时,上拉电阻会将引脚上的电压拉高到接近电源电压的值,使引脚稳定在高电平状态。
当外部信号源或其他电路将引脚拉低时,GPIO引脚的电压会被拉低到接近地的电压,实现了信号的传输和控制。
上拉电阻的应用场景较多。
例如,在按钮输入电路中,可以使用上拉电阻将按钮的一侧连接到GPIO引脚上。
当按钮未被按下时,引脚处于高电平状态;当按钮被按下时,引脚被连接到地,电压降低为低电平状态。
通过读取GPIO引脚的电平状态,可以检测按钮是否被按下。
二、下拉电阻下拉电阻与上拉电阻的原理和应用类似,只是工作方式相反。
下拉电阻将GPIO引脚默认拉低到低电平状态,使引脚保持在稳定状态。
在没有外部信号源或其他电路将引脚拉高时,下拉电阻能够将引脚拉低,使引脚处于低电平状态。
下拉电阻的应用场景与上拉电阻类似。
例如,在开关输入电路中,可以使用下拉电阻将开关的一侧连接到GPIO引脚上。
当开关未接通时,引脚处于低电平状态;当开关接通时,引脚被连接到电源,电压升高为高电平状态。
通过读取GPIO引脚的电平状态,可以检测开关是否接通。
三、上拉电阻与下拉电阻的选择在选择上拉电阻或下拉电阻时,需要根据具体应用的需求和电路设计考虑。
通俗易懂地讲解一下上拉电阻和下拉电阻的原理是什么
通俗易懂地讲解一下上拉电阻和下拉电阻的原理是什么
上拉电阻和下拉电阻在设计电路的时候经常遇到,上拉电阻可以在初始状态把信号牵制在确定的高电平,下拉电阻可以把信号牵制在确定的低电平。
下面举例详细介绍。
1.上拉电阻介绍
所谓上拉,就是端口通过电阻接至VCC电源端。
比如在设计按键电路时,按键的一端接GND,另一端接单片机的GPIO,同时会在GPIO口上接一个电阻到VCC,这个电阻就是上拉电阻。
如下图所示。
有了上拉电阻,在没有按键发生时,单片机会检测到确定的高电平,如果没有该上拉电阻的话,单片机检测到的可能是一个浮空的电平而不是确定的高电平,在检测按键的时候可能会误判。
再以PNP三极管驱动继电器为例,在基极端接一个上拉电阻,在单片机初始化阶段,端口初始化时可能电平不是确定的高电平,容易误触发PNP三极管导通,加了上拉电阻后,在单片机端口不确定的时候基极是高电平,不会让继电器无动作。
2.下拉电阻介绍
所谓下拉,就是端口通过电阻接到GND,在端口输出信号不确定的时候把信号牵制在确定的低电平。
以NPN三极管驱动继电器为例,如下图所示。
单片机作为输出端口控制三极管,输出高电平时三极管导通继电器动作;单片机输出低电平时三极管截止继电器复位。
但是在单片机的初始化阶段,端口的输出状态可能不是确定的,不是确定的高电平也不是确定的低电平,有可能使继电器误动作。
由于下拉电阻的存在,即使单片机初始化时,基极被下拉电阻牵制在低电平状态,不会发生误动作。
上拉、下拉电阻的原理和作用
上拉、下拉电阻的原理和作用概述:上拉电阻:将一个不确定的信号(高或低电平),通过一个电阻与电源VCC相连,固定在高电平。
下拉电阻:将一个不确定的信号(高或低电平),通过一个电阻与地GND相连,固定在低电平。
上、下拉电阻的作用:一般说法是上拉增大电流,下拉电阻是用来吸收电流。
1、当 TTL 电路驱动 CMOS 电路时,如果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 门电路必须使用上拉电阻,以提高输出的高电平值。
3、为增强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,一般接上拉电阻以降低输入阻抗,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。
上拉电阻阻值的选择原则: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。
对下拉电阻也是类似道理。
具体使用情况详述1、如果拉电阻用于输入信号引脚,通常的作用是将信号线强制箝位至某个电平,以防止信号线因悬空而出现不确定的状态,继而导致系统出现不期望的状态,如下图所示:在实际应用中,10K欧姆的电阻是使用数量最多的拉电阻。
需要使用上拉电阻还是下拉电阻,主要取决于电路系统本身的需要,比如,对于高有效的使能控制信号(EN),我们希望电路系统在上电后应处于无效状态,则会使用下拉电阻。
假设这个使能信号是用来控制电机的,如果悬空的话,此信号线可能在上电后(或在运行中)受到其它噪声干扰而误触发为高电平,从而导致电机出现不期望的转动,这肯定不是我们想要的,此时可以增加一个下拉电阻。
一次性说清上拉电阻和下拉电阻
一次性说清上拉电阻和下拉电阻在电子元件中,没有上拉电阻和下拉电阻等物理电阻。
之所以这样称呼它们,是因为它们是根据使用电阻的不同场景来定义的,它们的本质仍然是电阻。
常用于偏置数字门的输入,以防止它们在没有输入时随机浮动。
当你使用它们时,你会得到一个稳定的“高”或“低”状态。
相反,如果没有发生这种情况,则引脚上没有连接,程序读取高阻抗的“浮动”状态。
上拉电阻的定义:通过电阻将不确定的信号连接到VCC电源,并将其固定在高电平。
功能:向上拉动将电流注入器件;灌电流;当带有上拉电阻器的IO 端口设置为输入状态时,其正常状态为高电平,如下图。
图1同理,下拉电阻的定义:通过电阻将某个信号线连接到固定的低电平GND,以将其空闲状态保持在低电平。
功能:下拉是从器件输出电源;拉电流。
当带有下拉电阻的IO端口设置为输入状态时,其正常状态为低,如下图。
图2上拉电阻和下拉电阻2者共同的作用是:避免电压的“悬浮”,造成电路的不稳定。
如下图所示,R1为上拉电阻,R2为下拉电阻。
当R1的电阻在数百K时,它可以向信号线提供非常小的负载电流,负载电容器的充电相对较慢。
在这一点上,电阻被称为弱上拉。
同样,如果下拉电阻很大,下拉速度相对较慢,此时的电阻称为弱下拉。
如果上拉和下拉电平可以为芯片提供大电流,则此时的电阻称为强上拉或强下拉图3上拉电阻的作用1、提高输出的高电平:当TTL电路驱动COMS电路时,当TTL电路的输出电平低于COMS电路的最低高电平(通常为3.5V)时,必须在TTL的输出端连接上拉电阻,以提高输出值的输出电平。
2、OC(集电极开路,TTL)门电路必须加上拉电阻,才能使用,因为管子没有电源就不能输出高电平了。
3、为了提高输出引脚的驱动能力,一些MCU通常在引脚上使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上,为了避免静电造成的损坏,不用的管脚不能悬空,通常,连接上拉电阻以降低输入阻抗并提供放电路径。
同时,当引脚悬空时,相对容易接受外部电磁干扰(MOS器件具有高输入阻抗,非常容易受到外部干扰)。
【干货】上拉电阻、下拉电阻知多少
【干货】上拉电阻、下拉电阻知多少一、应用1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS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,以提高输出的搞电平值。
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COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,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。
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。
二、原理:上拉电阻实际上是集电极输出的负载电阻。
不管是在开关应用和模拟放大,此电阻的选则都不是拍脑袋的。
工作在线性范围就不多说了,在这里是讨论的是晶体管是开关应用,所以只谈开关方式。
找个TTL器件的资料单独看末级就可以了,内部都有负载电阻根据不同驱动能力和速度要求这个电阻值不同,低功耗的电阻值大,速度快的电阻值小。
但芯片制造商很难满足应用的需要不可能同种功能芯片做许多种,因此干脆不做这个负载电阻,改由使用者自己自由选择外接,所以就出现OC、OD输出的芯片。
由于数字应用时晶体管工作在饱和和截止区,对负载电阻要求不高,电阻值小到只要不小到损坏末级晶体管就可以,大到输出上升时间满足设计要求就可,随便选一个都可以正常工作。
但是一个电路设计是否优秀这些细节也是要考虑的。
集电极输出的开关电路不管是开还是关对地始终是通的,晶体管导通时电流从负载电阻经导通的晶体管到地,截止时电流从负载电阻经负载的输入电阻到地,如果负载电阻选择小点功耗就会大,这在电池供电和要求功耗小的系统设计中是要尽量避免的,如果电阻选择大又会带来信号上升沿的延时,因为负载的输入电容在上升沿是通过无源的上拉电阻充电,电阻越大上升时间越长,下降沿是通过有源晶体管放电,时间取决于器件本身。
上拉电阻下拉电路总结
上下拉电阻总结上拉电阻1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS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。
【TTL-CMOS匹配输出电平】2、OC(集电极开路,TTL) 或OD(漏极开路,COMS)输出必须加上拉电阻,才能使用。
假如有一个三态的门带下一级门.如果直接把三态的输出接在下一级的输入上,当三态的门为高阻态时,下一级的输入就如同漂空一样.可能引起逻辑的错误,对MOS电路也许是有破坏性的.所以用电阻将下一级的输入拉高或拉低,既不影响逻辑又保正输入不会漂空【OC】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。
【驱动能力】4、在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。
【输入阻抗】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【噪声容限】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。
【EMC】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。
【电阻匹配】8、可以用来降低输出电流。
设上拉电阻的阻值为R,当输出低电平时,输出端的电流为(Vcc - Vsds)/R (设Vsds为CMOS管饱和压降),如果直接将OD端接在电源Vcc上,相当于R = 0,这意味着电流过大,从而造成输出端烧毁。
【输出电流】9、如果输出电流比较大,输出的电平就会降低(电路中已经有了一个上拉电阻,但是电阻太大,压降太高),就可以用上拉电阻提供电流分量,把电平“拉高”。
(就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上,让它的压降小一点)。
当然管子按需要该工作在线性范围的上拉电阻不能太小。
当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。
10、需要注意的是,上拉电阻太大会引起输出电平的延迟。
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
下拉电阻和上拉电阻的工作原理及必要性是什么?
电路中加上拉电阻或下拉电阻的目的是确定某个状态电路中的高电平或低电平。
下面举几个例子进行讲解:
按键检测中的上拉电阻
增加上拉电阻的目的是使当按键断开时,KeyIn1处于高电平状态,若无上拉,悬空,状态无法确定。
断开为1,闭合为0,数字逻辑关系明确。
比较器输出加上拉电阻
当比较器反相输入端电压>同相输入端电压时,比较器输出低电平(地),没问题;
当比较器反相输入端电压<同相输入端电压时,若无上拉电阻,比较器是不会输出高电平的,而是相当于悬空状态的导线,只有增加上拉电阻才会输出高电平。
三极管、MOS管等控制端上拉或下拉
三极管和MOS管当开关使用时,控制端加上拉或下拉电阻的目的是当没有输入信号时,使控制极处于稳定电平状态,确保三极管或MOS管截止。
还有处理器IO口、光耦输出、某些反相器等增加上拉或下拉电阻的目的也是一样的,为了确定电平状态。
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上拉电阻和下拉电阻的原理以及部分应用总结
推荐
图中上下两个电阻分别为下拉电阻和上拉电阻,上拉就是将A点的电位拉高,下拉就是将A点的电位拉低,图中
的12k有些是没有画出来的,或者是没有的.
他们的作用就是在电路驱动器关闭时,给该节点一个固定的电平.
上拉电阻:
1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS 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,才能使用。
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COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,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。
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
对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性
进行设定,主要需要考虑以下几个因素:
1.驱动能力与功耗的平衡。
以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应注意两者之间的均衡。
2.下级电路的驱动需求。
同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。
3.高低电平的设定。
不同电路的高低电平的门槛电平会有不同,电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。
以上拉电阻为例,当输出低电平时,开关管导通,上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。
4.频率特性。
以上拉电阻为例,上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟,电阻越大,延迟越大。
上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。
下拉电阻的设定的原则和上拉电阻是一样的。
OC门输出高电平时是一个高阻态,其上拉电流要由上拉电阻来提供,设输入端每端口不大于100uA,设输出口驱动电流约500uA,标准工作电压是5 V,输入口的高低电平门限为0.8V(低于此值为低电平);2V(高电平门限值)。
选上拉电阻时:
500uA x 8.4K= 4.2即选大于8.4K时输出端能下拉至0.8V以下,此为最小阻值,再小就拉不下来了。
如果输出口驱动电流较大,则阻值可减小,保证下拉时能低于0.8V即可。
当输出高电平时,忽略管子的漏电流,两输入口需200uA
200uA x15K=3V即上拉电阻压降为3V,输出口可达到2V,此阻值为最大阻值,再大就拉不到2V了。
选10K可用。
COMS门的可参考74HC系列
设计时管子的漏电流不可忽略,IO口实际电流在不同电平下也是不同的,上述仅仅是原理,一句话概括为:输出高电平时要喂饱后面的输入口,输出低电平不要把输出口喂撑了(否则多余的电流喂给了级联的输入口,高
于低电平门限值就不可靠了)
在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平,通过1k电阻接高电平或接地。
1. 电阻作用:
l 接电组就是为了防止输入端悬空
l 减弱外部电流对芯片产生的干扰
l 保护cmos内的保护二极管,一般电流不大于10mA
l 上拉和下拉、限流
l 1. 改变电平的电位,常用在TTL-CMOS匹配
2. 在引脚悬空时有确定的状态
3.增加高电平输出时的驱动能力。
4、为OC门提供电流
l 那要看输出口驱动的是什么器件,如果该器件需要高电压的话,而输出口的输出电压又不够,就需要加上拉电阻。
l 如果有上拉电阻那它的端口在默认值为高电平你要控制它必须用低电平才能控制如三态门电路三极管的集电极,或二极管正极去控制把上拉电阻的电流拉下来成为低电平。
反之,
l 尤其用在接口电路中,为了得到确定的电平,一般采用这种方法,以保证正确的电路状态,以免发生意外,比如,在电机控制中,逆变桥上下桥臂不能直通,如果它们都用同一个单片机来驱动,必须设置初始状态.防止直
通!
2、定义:
l 上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!
l 上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流
l 弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分
l 对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
3、为什么要使用拉电阻:
l 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。
l 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!
l 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。
l 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.。