浅谈上拉电阻与下拉电阻 -

标题: 浅谈上拉电阻与下拉电阻 [打印本页]

作者: 我只是过于低调 时间: 2019-4-15 10:35
标题: 浅谈上拉电阻与下拉电阻

此篇文章免费分享给大家，这篇文章结合笔者所学以及在往上参考大神的讲解，通过自己的理解整理成文档，在此免费分享给大家，由于笔者是一名在读学生，文中难免有不当之处，如有错误，望大家指正！
另外非常感谢，管理员的加分！！！在此也鼓励大家，积极共享，共同学习！！！

浅谈上下拉电阻思考：上下拉电阻有什么用呢？
答：上下拉电阻的作用非常简单，就是将一个不确定的信号确定下来。通过上拉电阻将不确定的信号钳位到高电平，通过下拉电阻，将不确定的信号钳位到低电平。这样，一个不确定的信号就确定下来了。接下来，我们将详细介绍上下拉电阻。
例子：单片机的I/0口，通电状态下是高电平还是低电平，傻傻分不清，此时我们就可以通过上拉电阻将I/O口固定为高电平，通过下拉电阻将I/O口固定为低电平，这样，通电状态下的单片机I/O口的电平状态就被确定下来了！！

1.上拉电阻概念：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。

图1.上拉电阻

作用：1.避免引脚的浮空，减少了很多的干扰。
2.提高了IO口的驱动能力
提示：上拉电阻的作用有非常多，但是毕竟笔者才疏学浅只能体会到此。

简要分析作用2：为什么提高了IO口的驱动能力呢？
上篇文章简单的谈了谈拉电流和灌电流，有兴趣的可以移步至此：http://www.51hei.com/bbs/dpj-156391-1.html
数字电路中衡量I/O口驱动能力的参数是拉电流和灌电流，而我们通过上拉电阻可以提高拉电流驱动能力是因为：在没有加上拉电阻的时候，电流的来源只有IO口非常微弱，如下图2所示，当我们添加上拉电阻后，电流的来源有两条，如下图3所示，这不就直接的增强了驱动能力了嘛！！！

图2

图3

2.下拉电阻概念：将一个不确定的信号，通过一个电阻与GND相连，固定在低电平。

图4.下拉电阻

作用：1.避免引脚的浮空，减少了很多的干扰。
2.提高了IO口的驱动能力

简要分析：如何提高驱动能力？
灌电流也是电路中衡量驱动能力的参数，如图5所示，在没有接下拉电阻的时候，电流只有一条路，那就是流入芯片的引脚中，在加了下拉电阻之后（图6），电流有俩条路径可以流动，一个是芯片引脚，一个是地，这不也是直接增强了电路的驱动能力嘛！！！

图5.不加下拉电阻

图6.加下拉电阻

3.选取上拉下拉的原则考虑到功耗的因素：W=I^2*R,电流越大，功耗相对来说也就越大了，因此选择较大的电阻从而得到较小的电流，降低功耗。一般选取电阻范围在（1K-10K）。

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作者: 913340 时间: 2019-10-12 21:51
很有帮助，谢谢！！！

作者: chinayanhui 时间: 2020-5-27 12:18
跟楼主学会了将内容放在WORD中作为附件就可以得到黑币的招数。

作者: wsh791 时间: 2020-5-28 06:08
学习一下

作者: tieq1952 时间: 2020-5-28 09:07
谢谢分享!!!

作者: nini88 时间: 2021-3-15 22:55
感谢楼主分享精神，再接再厉。

作者: 宇宙君 时间: 2021-3-16 15:15
学到了！谢谢楼主！

作者: fsj5098 时间: 2021-3-16 20:31
上拉10k下拉33k实现电平转换才是硬道理

作者: 1264436171 时间: 2021-10-13 17:24

写的通俗易懂，很有帮助

作者: 盛世游龙 时间: 2024-4-30 14:38
以我通过电路原理的理解，上拉电阻和下拉电阻，本质上是没有区别。之所以要上拉电阻，是因为I/O口内部相连的三极管或MOS管导通，是与电源负极相连的。芯片内部I/O口与电源正极没有电路形成回路，从而当芯片内部I/O口三极管截止时，对应的I/O口无法呈现高电位。为了解决呈现高电平，I/O与电源正极接一个电阻，拉高I/O电压，所以叫上拉电阻。而下拉电阻，是因为芯片I/O口内部相连的三极管或MOS管导通，是与电源正极相连的。所以需要下拉电阻，其原理与上拉相同。I/O口采样此种开漏形式设计的优点：便于I/O口与信号接收电路的电平转换及阻抗匹配；再者比如采样上拉电阻的电路，如果I/O口外部电路，因某种原因对电源负极短路，不会损坏芯片。比如采用下拉电阻的电路，如果I/O口外部电路，因某种原因对电源正极短路，不会损坏芯片。采样外部上拉或下拉的缺点：外围电路增多。
上拉或下拉电阻的取值：最大值取决与信号接收电路的阻抗；最小取值，取决于该I/O口能承受的电流以及芯片能承受的总电流。所以选取阻值，还是比较宽泛的。
比如STC单片机的端口可以通过程序，选择I/O口四种配置：准双向口（内部上拉电阻）；推挽输出（上导通和下导通），高阻输入（I/O口悬空），开漏输出（无内部上拉电阻，需外接上拉电阻）。通过选择合适的端口配置，可在满足使用要求的情况下，最大限度的精减掉部分外围元件。

作者: Frank660405 时间: 2024-4-30 17:11
这种讲解是最形象最容易理解的！谢楼主！

作者: Frank660405 时间: 2024-4-30 17:19
楼主可以开讲座了

使我等菜鸟初学容易入门！

作者: KOMA1115 时间: 2024-5-31 15:59
学到了

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