使用上拉下拉電阻器的常見問題,第2部分

即使這種相對(duì)簡(jiǎn)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(diǎn)在一個(gè)明確的1或0級(jí)。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(dòng)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(shí), 圖1(左) .晶體管的一邊是接地的,它從動(dòng)力軌上"吸收"電流,并加載到地面。由于驅(qū)動(dòng)晶體管是接地的,這種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常更容易實(shí)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(gè)互補(bǔ)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(dòng)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(shí)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(gè)很好的例子,在汽車上,電動(dòng)機(jī)等許多電子負(fù)載(現(xiàn)代汽車中至少有30到40個(gè)!)、開關(guān)和MOSFET開關(guān)、點(diǎn)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(gè)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(gè)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(jí)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(gè)典型的折衷情況,具有相對(duì)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(diǎn):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(jiǎn)單計(jì)算。在計(jì)算電阻值時(shí),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(gè)連接到輸入銷的基本按鈕,當(dāng)開關(guān)被按下時(shí)會(huì)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(huì)導(dǎo)致當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí),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(diǎn),以減少功率耗散呢?

A: 當(dāng)按鈕沒有按下時(shí),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(shí),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(shí)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(gè)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(duì)于開關(guān)和電阻傳感器應(yīng)用程序,則在1-10KNS之間。對(duì)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(huì)把電壓拉下太多,輸入電壓將保持在一個(gè)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(diǎn)上的銷和線電容結(jié)合起來,形成一個(gè)RC電路。電路的時(shí)間常數(shù)決定了該節(jié)點(diǎn)的開關(guān)速度。一個(gè)較大的RC值可能會(huì)阻止電路按需要的速度切換.對(duì)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(duì)于射頻電路,甚至用于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接的LED,這可能是一個(gè)嚴(yán)重的問題。

問:耗散系數(shù)如何適應(yīng)計(jì)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(dòng)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(jì)算出電阻的功率等級(jí)。

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(jiǎn)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(píng)估的關(guān)鍵性不大。