什麼是上拉電阻,下拉電阻?

還有甚麼


什麼是上拉電阻和下拉電阻?回答這個問題,我們就以兩個實際的電路圖為例來詳細介紹一下上拉電阻和下拉電阻及其在電子電路中的作用吧。

1、上拉電阻

LM393電壓比較器中的上拉電阻。

上圖為LM393構成的一個簡單的光控電路,圖中的電阻R4即為上拉電阻。那麼LM393的輸出端①腳為何要接一個上拉電阻呢?下面我們先來看一下LM393的內部電路圖(見下圖)。

LM393內部電路圖。

從圖中可見,LM393的輸出級為一個集電極開路的NPN型三極管,這種輸出級稱為集電極開路輸出(即OC輸出,若這種輸出級為MOS場效應管,則稱為漏極開路輸出,即OD輸出)。OC輸出便於與後級電路接口,故不少電壓比較器、門電路都採用這種結構的輸出級。由於這種OC輸出若不接上拉電阻無法輸出高電平信號,故LM393電壓比較器在使用時必須外接一個上拉電阻。這樣當LM393內部輸出級的三極管導通時,其輸出為低電平信號,內部三極管截止時,其輸出為高電平信號。

上拉電阻的阻值如何選取?

還以上圖電路為例,若LM393構成的比較器只是用於光控、溫控,工作頻率不高,只要求能輸出高低電平信號給後級電路,此時上拉電阻取數十至數百KΩ皆可。若電路對靜態耗電有要求,上拉電阻還可以取MΩ級的。

若LM393構成的比較器是用於對各種高頻交流信號進行整形的(譬如頻率計輸入端的整形電路),這時為了減小輸出分佈電容對LM393輸出波形邊沿的影響,希望上拉電阻儘可能的小,不過考慮到LM393內部輸出級三極管的Icm不是很大,此時上拉電阻可取數百至數千Ω。

綜上,上拉電阻的具體取值與電路的工作頻率、電源電壓及負載大小都有關係,具體阻值視實際情況而定。

2、下拉電阻

與上拉電阻相比,下拉電阻現在用的較少,在以前的鍺三極管開關電路中較常用。鍺三極管開關電路中的下拉電阻。

我們知道,鍺三極管的死區電壓在0.2V左右,並且穿透電流Iceo大都在μA級(大功率鍺三極管的Iceo甚至可達mA級,而硅三極管的Iceo一般都在nA級,可以忽略不計)。在鍺三極管構成的開關電路中為了讓鍺三極管能夠充分截止,有時需要在其發射結上加一個下拉電阻(如上圖電路中的R2),以減小管子較大的Iceo的影響,使其能夠充分截止。


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是不是經常聽別人講,加個上拉電阻試試看,加個下拉電阻試試看,是不是還在疑惑上下拉電阻是什麼,該怎麼用,什麼時候用,有什麼用途?

1.什麼是上下拉電阻

上拉電阻:把一個不確定的信號通過電阻連接到高電平,使該信號初始為高電平;

下拉電阻:把一個不確定的信號通過電阻連接到低電平,使該信號初始為低電平;

2.上下拉電阻的接線方法

上拉電阻如下圖所示:

電阻R12將KEY1網絡標識上拉到高電平,在按鍵S2沒有按下的情況下KEY1將被鉗制在高電平,從而避免了引腳懸空而引起的誤動作;

下拉電阻如下圖所示:

電阻R29將DIR網絡標識下拉到低電平,在光耦沒有導通的情況下DIR將被鉗制在低電平,從而避免了引腳懸空而引起的誤動作;

3.上下拉電阻的作用

提高電路穩定性,避免引起誤動作。第一圖中的按鍵如果不通過電阻上拉到高電平,那麼在上電瞬間可能就發生誤動作,因為在上電瞬間單片機的引腳電平是不確定的,上拉電阻R12的存在保證了其引腳處於高電平狀態,而不會發生誤動作。

提高輸出管腳的帶載能力。受其他外圍電路的影響單片機在輸出高電平時能力不足,達不到VCC狀態,這會影響整個系統的正常工作,上拉電阻的存在就可以使管腳的驅動能力增強。這裡特別強調如下:帶片上I2C資源的單片機,其SCL和SDA引腳是開漏引腳,如果當做普通的GPIO來用的話,你會發現該引腳輸出高電平極不穩定甚至因為負載的關係都無法正常輸出高電平,這時候就需要在這兩個引腳上加上拉電阻了。

通過上面的講解,不知道困擾你多時的上下拉電阻你明白了嗎?


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什麼是上拉電阻?

一端接在電源正極,另一端接在I/O接口引腳的電阻,使得I/O引腳長時間保持在高電平狀態。


什麼是下拉電阻?

一端接在電源負極,另一端接在I/O接口引腳的電阻,使得I/O引腳長時間保持在低電平狀態。


該用上拉電阻還是下拉電阻?

對於輸入端來說,上拉或者下拉都可以,這取決於你希望輸入端的電平的常態,是高電平就用上拉電阻,是低電平就用下拉電阻。

對於輸出端來說,如果是集電極或者漏極對電源正極開路,就必須使用上拉電阻將電平固定在高電平;如果是發射極或者源極對電源負極開路,就必須使用下拉電阻將電平固定在低電平;如果是三態輸出端(推輓輸出),在高阻態的時候,要輸出高電平就用上拉電阻,要輸出低電平就用下拉電阻。


上拉電阻和下拉電阻阻值選多大?

對於輸出端:

需要考慮負載電流和輸出端的極限電流,主要考慮能夠提供足夠的負載電流就好。

阻值越大負載電流越小,反之越大。

對於輸入端:

阻值的選取,直接影響信號傳輸的抗干擾性,一般來說,會使用1K~10K的電阻,當然也可以超出這個範圍。

阻值越小,抗干擾越強,但需要更大的輸入功率(P=U*U/R)使得系統功耗過大。

阻值越大,抗干擾越弱,但僅需要很小的輸入功率(P=U*U/R)使得系統很節能。

想使用較大的阻值,降低功耗,需要儘可能縮短信號傳輸的距離。

如果你有示波器,在加入上拉或者下拉電阻的輸入端,進行測量,將阻值從大到小進行變化,你會看到在不輸入任何信號的時候,雜訊的波幅會越來越小,也就是信噪比越來越高。


好了就介紹到這裡,如果還有疑問,歡迎在評論中向我提問!


機電匠


什麼是上拉電阻,下拉電阻?

答:上拉電阻在電路中,針對輸入信號或晶體管放大器,就是將電源電壓或不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平(對GND),對於晶體管放大電路來說,通過適當調整上拉電阻或下拉電阻的阻值,改變基極b電位,可以使放大電路工作在截止區、放大區、飽和區。

上拉電阻在鉗位的同時還起到限流作用。下拉電阻同樣道理,給輸入信號或三極管放大電路,也是將不定性的信號通過一個電阻鉗位在所要求的低電位上。

對於放大電路來說,上拉電阻是對器件輸入電流,下拉電阻是輸出電流;大小強弱只是上拉電阻的選擇的阻值不同,沒有什麼嚴格區分;對於非集電極(或漏極)開路輸出型電路(如門電路)提供電流和電壓的能力是有限的,上拉電阻的功能主要是為基極輸入、集電極開路輸出型電路輸出電流提供一個通道而言。

知足常樂2018.1.23


知足常樂98954541


什麼是上拉電阻,什麼是下拉電阻?

上拉電阻和下拉電阻常用數字電路,由於數字電路中存在高低電平場合。

上拉電阻:電阻的一端接VCC,一端接邏輯電平接入引腳,如下圖


如上圖所示,R13、R14一端接3.3,一端通過J17接單片機引腳,因此這兩個電阻稱作上拉電阻。

下拉電阻:電阻一端接GND,一端接邏輯電平接入引腳,如下圖

如上圖所示,R18一端接GND,一端接單片機引腳,因此這個電阻為下拉電阻。

上拉電阻和下拉電阻作用

提高驅動能力

比如,單片機輸出高電平,但是由於後續電路影響,輸出電平不高,就達不到VCC,業會影響電路工作,所以需要接上拉電阻。下拉電阻的情況恰好相反,使單片機引腳輸出低電平,由於後續電路影響輸出低電平達不到GND,所以需要接下拉電阻。


工業自動化小白


這個一般是數字電路里面的說法比較多。

數字裡面高電位表示真,低電位表示假...........

上拉電路就是把電路的電位拉高。如下圖

這個R44一端接的v3.3是電源電壓所以算是高電壓,把這種接的電阻就叫做上拉電阻。

同樣,下拉電阻就是把電路的電位拉低。如下圖

這個R50一端沒有直接接的ic的腳,一端接的相對於電源的參考地,。把這種就叫做下拉。

類似的還有這樣的


大大太陽啊


所謂的上拉電阻和下拉電阻,主要應用於CPU或小信號集成塊控制輸出端,因其內部連接的都是三極管,要想其輸出準確的控制信號,就得為其提供必要的工作條件,如果該輸出端口為極電極開路輸出,那必須接上拉電阻到電源,為這個端子提供初始的高電平或低電平,否則就沒有信號輸出。如果該輸出端口為發射極輸出,一般接一個對地的下拉電阻,在輸出低電平時可以起到抗干擾防止誤動作的作用,


這個世界上耗子太多


為什麼要加上拉或者下拉電阻?因為各種CPU在上電初始化期間,各I/O口的輸出狀態是不定的,這就導致了在這一期間線路的功能沒辦法被CPU控制,從而導致線路功能的不確定性,這是設計者不願意看到的,上拉或者下拉很大程度上就是為了解決這一期間的問題


孤追月27254962


簡單說就是給懸空引腳一個確定的電平,以避免不可預測的故障發生。

比如絕緣柵型場管,由於柵源極間電阻非常之大,又因寄生電容的存在因此對一點干擾都會產生一個較大的柵源電壓波動,從而導致場管誤動作。

大部分cmos集成電路都需注意這個問題。

另外在OD或OC電路中通常是需要上拉電阻用以取得確定的匹配電平。


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