即使這種相對簡單的電路安排也有微妙的影響性能。
第一部分 利用了拉升和拉降電阻器的作用,以確保二進(jìn)制(數(shù)字)電路點在一個明確的1或0級。這一部分探討的基本問題的來源,下沉電流和電阻尺寸。
來源和下沉電流
問:"下沉"是什么意思?
A: 在下沉?xí)r,負(fù)載的"頂部"一側(cè)(電阻或其他組件)連接到動力軌,而晶體管當(dāng)開關(guān)中斷負(fù)載和地面的另一側(cè)之間的電流時, 圖1(左) .晶體管的一邊是接地的,它從動力軌上"吸收"電流,并加載到地面。由于驅(qū)動晶體管是接地的,這種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常更容易實現(xiàn)。例如,它通常在電路板上的電路之間使用。
問:沉沒是否有一個互補的安排?
A: 是的,叫做貨源, 圖1(右) .在這種情況下,晶體管為負(fù)載的無接地(頂部)端提供電流,而另一側(cè)直接連接到地面。
圖1晶體管可以下沉(左)或源(右)電流,這取決于它位于哪里,在從動力軌到地面的路徑負(fù)載。
為什么源和匯是物質(zhì)?
A: 在許多實際應(yīng)用中,外部負(fù)載必須出于安全性或性能原因而接地。汽車就是一個很好的例子,在汽車上,電動機(jī)等許多電子負(fù)載(現(xiàn)代汽車中至少有30到40個!)、開關(guān)和MOSFET開關(guān)、點火系統(tǒng)組件等必須連接到底盤的共同地面。此外,許多負(fù)載要求它們的下端是在地面,沒有一個中間的開關(guān)元素來保持負(fù)載的穩(wěn)定性。
指定上拉/下拉電阻器
問:是否需要一個特定的電阻器為拉上或拉上功能?
A: 不,只要有正確的功率等級和電阻,基本的普通電阻在任何情況下都是合適的。
問:如何確定電阻值?
A: 這是一個典型的折衷情況,具有相對較寬的邊界。電阻值通常不是臨界值,所以電阻通常是以圓的值,如10KDH,50KNSK,或100K。(工程中固有的權(quán)衡點:考慮一下當(dāng)前傳感器電阻與負(fù)載串聯(lián)的"正確"值的簡單計算。在計算電阻值時,必須平衡功率耗散和別針電壓。
問:您如何確定拉上或拉下電阻的電阻值?
A: 考慮一個連接到輸入銷的基本按鈕,當(dāng)開關(guān)被按下時會被拉低。電阻的值決定了從供應(yīng)軌到按鈕再到地面的電流量。如果電阻值低,更大的電流將通過拉高電阻。這反過來又會導(dǎo)致當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時,電阻器的耗散度更高。這就是所謂的"強(qiáng)力"拉升,如果需要低耗電量的話,這種拉升應(yīng)該被推廣并最小化。
問:那么,為什么不把電阻放大一點,以減少功率耗散呢?
A: 當(dāng)按鈕沒有按下時,輸入銷通過拉起電阻拉高,從而控制輸入銷上的電壓。當(dāng)開關(guān)打開時,高升力電阻值與輸入銷的大泄漏電流結(jié)合在一起,輸入電壓可能不足以保持其高邏輯水平,稱為弱升力。
問:你是做什么的?
A: 拉起電阻的實際值取決于輸入銷的阻抗,這與銷的泄漏電流密切相關(guān)。作為第一通指南,您應(yīng)該使用一個電阻器,其值至少比輸入銷阻抗值小10倍。
例如,在5-V雙極邏輯家庭中,典型的拉高電阻值在1-5KNS之間,而對于開關(guān)和電阻傳感器應(yīng)用程序,則在1-10KNS之間。對于輸入泄漏電流小得多的CMOS設(shè)備,使用的電阻值要高得多,從大約10公里到1毫米。
問:拉下電阻器怎么樣?
A: 拉下來的電阻應(yīng)該總是比邏輯電路的阻抗更大。如果不這樣做,它會把電壓拉下太多,輸入電壓將保持在一個恒定的邏輯低值,無論開關(guān)是開或關(guān)。
問:為什么不干脆讓抵抗力量達(dá)到可以容忍的程度呢?
A: 將電阻值與開關(guān)節(jié)點上的銷和線電容結(jié)合起來,形成一個RC電路。電路的時間常數(shù)決定了該節(jié)點的開關(guān)速度。一個較大的RC值可能會阻止電路按需要的速度切換.對于像繼電器這樣緩慢變化的負(fù)載來說,這是不成問題的;對于射頻電路,甚至用于驅(qū)動數(shù)據(jù)鏈接的LED,這可能是一個嚴(yán)重的問題。
問:耗散系數(shù)如何適應(yīng)計算?
A: 這些電阻通常不帶太多電流,其耗散性也很低。在大多數(shù)驅(qū)動其他電路和集成電路的電路中,含有或較小功率的電阻是足夠的。當(dāng)然,一旦你確定了所需的電阻值和電流,就很容易計算出電阻的功率等級。
結(jié)論
上拉和下拉電阻的話題適用于許多數(shù)字電路。它并不復(fù)雜,但它說明,即使是簡單的主題,也仍然存在必須承認(rèn)的問題和需要權(quán)衡的問題,即使評估的關(guān)鍵性不大。
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