聊一聊上拉電阻、下拉電阻、使用場(chǎng)景及阻值選擇
文章目錄
1. 上拉電阻
2. 下拉電阻
3. 上拉電阻使用場(chǎng)景
3.1. TTL驅(qū)動(dòng)CMOS
3.2. OC和OD門
3.3. 低電平中斷檢測(cè)
3.4. 固定電平
4. 下拉電阻使用場(chǎng)景
4.1. 固定電平
4.1. 作為放電電阻
1. 上拉電阻
上拉,從字面意思就是往上面拉,數(shù)字電路中“上”指的是啥?指邏輯1,在電路設(shè)計(jì)中,邏輯1代表高電平。那把什么往上面拉呢,當(dāng)然不會(huì)是電源,也不會(huì)是地,那只能是信號(hào)了。
自然就會(huì)得到概念,把一個(gè)信號(hào)通過一個(gè)電阻接到高電平,叫作上拉,這個(gè)電阻充當(dāng)?shù)淖饔镁褪?strong>上拉電阻。
2. 下拉電阻
把一個(gè)信號(hào)通過一個(gè)電阻接到低電平(地),叫作下拉,這個(gè)電阻充當(dāng)?shù)淖饔镁褪?strong>下拉電阻。
為什么會(huì)出現(xiàn)上拉電阻,下拉電阻呢?什么場(chǎng)景下需要用到上拉下拉電阻呢?上下拉電阻的阻值如何選擇呢?
3. 上拉電阻使用場(chǎng)景
3.1. TTL驅(qū)動(dòng)CMOS
標(biāo)準(zhǔn)TTL電平的 (高電平輸出最大值)為2.4V,而CMOS的 (高電平輸入最小值)為3.5V,當(dāng)TTL驅(qū)動(dòng)CMOS時(shí),TTL輸出高電平時(shí),CMOS可能無法有效識(shí)別為高電平,所以需要在TTL的輸出上加一個(gè)上拉電阻,將TTL的輸出高電平提高到5V,使CMOS有效識(shí)別。
TTL低電平驅(qū)動(dòng)CMOS時(shí),TTL的 (低電平輸出最大值)為0.5V,小于CMOS的 (低電平輸入最大值)的1.5V,所以TTL低電平可以正常被CMOS識(shí)別。
越小,上拉能力越大,但是會(huì)增大TTL端的飽和壓降,導(dǎo)致TTL輸出的低電平很高, 太大,會(huì)延緩TTL輸出的上升沿。
3.2. OC和OD門
采用OC和OD門結(jié)構(gòu)的,都需要添加上拉電阻,下圖I2C是OD結(jié)構(gòu),SDA和SCL信號(hào)上都需要加上拉電阻,不加上拉電阻,OC和OD是無法輸出高電平的。
3.3. 低電平中斷檢測(cè)
對(duì)于低電平中斷觸發(fā)電路來說,一般在MCU的檢測(cè)端會(huì)加一個(gè)上拉電阻,當(dāng)INT低電平到來時(shí),MCU_INT_DET會(huì)變?yōu)榈碗娖?,觸發(fā)中斷。
R1太大,MCU_INT_DET的上升沿越慢,R1太小,有可能造成灌電流過大,導(dǎo)致MCU管腳燒壞。
3.4. 固定電平
如LDO電路,高電平使能時(shí),一般會(huì)在使能腳CE加上拉電阻到VIN,達(dá)到上電LDO就有輸出的效果。
對(duì)于R1,一般芯片的SPEC會(huì)給出,最常見的是10K和100K,那你說47K行不行,當(dāng)然也行,要看LDO CE管腳的灌電流能力,也就是5V加在R1上的電流需要小于CE管腳最大灌電流,如果太大,CE腳可能會(huì)燒毀。
4. 下拉電阻使用場(chǎng)景
4.1. 固定電平
如NMOS的控制電路中,一般G極加一個(gè)下拉電阻,固定低電平,MOS管的GS阻抗很大,容易遭到靜電的干擾,導(dǎo)致GS之間產(chǎn)生較高電壓,使MOS管開關(guān)狀態(tài)改變。
對(duì)于R2,MOS管在關(guān)閉狀態(tài),流過R2的耗流為0,MOS管導(dǎo)通狀態(tài);流過R2的電流為 ,如果想減小耗流,盡可能提高R2的阻值,一般取值200K,1M等。
4.2. 作為放電電阻
有的LDO電路中,也會(huì)加R4下拉電阻,叫假負(fù)載,LDO關(guān)閉時(shí),用于快速泄放C6上的電壓,這和電路的使用場(chǎng)景有相關(guān)。加R4的壞處是,在正常工作時(shí),會(huì)增加 的耗流,再說一句,現(xiàn)在也有帶自放電功能的LDO,帶自放電和不帶自放電,有利有弊。
對(duì)于R4,阻值越小,放電越快,但是正常工作時(shí),增加的耗流會(huì)越大。
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