上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?

電路中加“上拉電阻”或“下拉電阻”的目的是確定某個狀態(tài)電路中的高電平或低電平。

上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖1

那么,什么是上拉電阻?


什么是下拉電阻?

上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖2


簡單來說,電源到器件引腳上的電阻叫上拉電阻,當未連接傳感器或處于高阻抗的情況下該引腳為高電平;


地到器件引腳的電阻叫下拉電阻,當未連接傳感器或處于高阻抗的情況下該引腳為低電平。


上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖3

圖1 上拉電阻(左)與下拉電阻(右)


如圖1所示,左邊的是上拉電阻示意圖,右邊的是下拉電阻示意圖。換句說,上拉電阻在開關S1斷開情況下,C1點提供的是高電平,當S1閉合時,C1點提供低電平;下拉電阻在開關S2斷開情況下,在C2點提供的是低電平,當開關S2閉合時,在C2點提供高電平。


根據這兩種特性可以在不同器件選用,比如共陰共陽數碼管驅動,單片機IO引腳等靈活使用。當然要注意在下拉電阻使用時,在output2的位置一定要加限流電阻,否則會引起D2線路電流過大,類似短路。


當TTL電路驅動COMS電路時,如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平(一般為3.5V), 這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻,以提高輸出高電平的值。





拉電阻的作用




用于輸入信號引腳的拉電阻,通常的作用是將信號線強制箝位至某個電平,以防止信號線因懸空(如斷開與傳感器的連接)而出現不確定的狀態(tài),繼而導致出現不期望的狀態(tài)。

當某信號輸入端口未連接傳感器或處于高阻抗的情況下,拉電阻就是用于保證輸入信號為預期設置邏輯電平的電阻元件。

上拉是對電阻注入電流,將不確定信號通過一個電阻鉗位在高電平,電阻同時起到限流作用;下拉是輸出電流,將不確定信號通過一個電阻接地,鉗位在低電平。

強拉與弱拉只是上拉或下拉電阻的阻值不同:拉電阻越小,上拉或下拉越強;拉電阻越大,上拉或下拉越弱。

此外,拉電阻作用還有:提高電路穩(wěn)定性,避免引起誤動作;提高輸出管腳的帶載能力。


什么情況上拉?

拉電阻

什么情況下拉?


在實際應用中,需要使用上拉電阻還是下拉電阻,主要取決于電路系統本身的需要。

1)對于溫度類傳感器:CU內部一般采用上拉電阻,Up理論電壓一般為5V;當斷開傳感器與ECU的連接,測量ECU信號針腳電壓一般為4.9V-5.1V,如圖2。

上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖4

圖2

2)油門踏板位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器:ECU內部一般采用下拉電阻;當斷開傳感器與ECU的連接,測量ECU信號針腳電壓一般為0V-0.07V,如圖3。

上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖5

圖3

3)對于開關類信號:若是高電位信號有效,則會使用下拉電阻,可防止因懸空(如ECU與開關斷開連接),在上電后此信號線可能受到干擾而誤觸發(fā)為高電平,從而導致出現不期望的狀態(tài),如圖4。

上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖6

圖4

相應地,對于低有效的信號,則使用上拉電阻,如圖5。

上拉電阻與下拉電阻的用途, 你還沒分清?的圖7

圖5



擴展資料

提高芯片輸入信號的噪聲容限:輸入端如果是高阻狀態(tài),或者高阻抗輸入端處于懸空狀態(tài),此時需要加上拉或下拉,以免收到隨機電平而影響電路工作。同樣如果輸出端處于被動狀態(tài),需要加上拉或下拉,如輸出端僅僅是一個三極管的集電極。從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。


原則和上拉電阻是一樣的,下拉電阻的選擇應結合開關管特性和下級電路的輸入特性進行設定,主要需要考慮以下幾個因素:

  • 驅動能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例,一般地說,上拉電阻越小,驅動能力越強,但功耗越大,設計時應注意兩者之間的均衡。

  • 下級電路的驅動需求。同樣以上拉電阻為例,當輸出高電平時,開關管斷開,上拉電阻應適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。

  • 高低電平的設定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同,電阻應適當設定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例,當輸出低電平時,開關管導通,上拉電阻和開關管導通電阻分壓值應確保在零電平門檻之下。

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