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上拉电阻和下拉电阻的选型和核算

上拉电阻和下拉电阻的选型和计算-常见各类技术资料上,有些技术规范写道“无用的管脚不允许悬空状态,必须接上拉或下拉电阻以提供确定的工作状态”。这个提法基本是对的,但也不全对。下面详细加以说明。

  常见各类技能资料上,有些技能规范写道“无用的管脚不允许悬空状况,有必要接上拉或下拉电阻以供给确认的作业状况”。

  这个提法基本是对的,但也不全对。下面具体加以阐明。

  管脚上拉下拉电阻规划起点有两个:

  一个是在正常作业或单一毛病状况下,管脚均不该出现不定状况,如接头掉落后导致的管脚悬空;

  二是从功耗的视点考虑,便是在长时间的管脚等候状况下,管脚端口的电阻上不该耗费太多电流,尤其是对电池供电设备。

  从抗扰的视点,信号端口优选上拉电阻。上拉电阻时,在待机状况下,源端输入常为高阻态,假如没有上拉电阻或下拉电阻,输入导线出现天线效应,一旦管脚遭到辐射搅扰,管脚输入状况极简单被感应发生改动。所以,这个电阻是肯定要加的。下一个问题便是加上拉仍是下拉。

  假如加了下拉,在往常状况下,输入表现为低电平,但辐射搅扰进来后,会经过下拉电阻泻放到地,就会发生从Low—High的一个跳变,发生误触发。相当于一个乞丐,你给了他10万元,他的生活方法就会从贫民到有钱人发生一个改动。

  但假如加了上拉电阻,在往常状况下,输入表现为高电平,辐射搅扰进来后,假如低也不要紧,上拉电阻会将输入端钳位在高电平,假如辐射搅扰强,超过了Vcc的电平,导线上的高电平搅扰会经过上拉电阻泻放到Vcc上去,无论怎样搅扰,都只会发生High—Higher的改动,不会发生误触发。相当于人家本来是一个富豪,你给了他10万元,他的生活方法不会发生任何的改动。

  图1和图2是搅扰状况下的电平示意图。图2中的低电平由VL变为VL+ΔV时,发生了从低电平到高电平的跳变,有可能使后级电路误动作的危险。

  下一个问题便是,确认了用上拉电阻后,是不是上拉电阻就能够随意选了呢?答案当然是“no”。(如图3)

  在前极输出高电平时,Vout输出电流,U为高电平。有两种状况:

  A、当I0 >= I1 + I2

  这种状况下,RL1和RL2两个负载不会经过R取电流,因而对R阻值巨细要求不高,一般4.7 KΩR20 KΩ即可。此刻R的首要作用是添加信号可靠性,当Vout连线松动或掉落时,按捺电路发生鞭状天线效应吸收搅扰。

  B、当I0 I1 + I2

  I0 +I= I1 + I2

  U=VCC-IR

  U>=VHmin

  由以上三式核算得出,R=(VCC- VHmin)/I

  其间,I0、I1、I2都是能够从datasheet查到的,I就能够求出来,VHmin也是能够查到的。

  当时极Vout输出低电平时,各管脚均为灌电流,则:

  I’= I1’ + I2’ +I0’

  U’ =VCC-I’ R

  U’ =VLmax

  以上三式能够得出:R>=(VCC- VLmax)/I’

  由以上二式核算出R的上限值和下限值,从中取一个较接近中间状况的值即可。留意,假如负载的个数巨细不定的话,要依照最坏的状况核算,上限值要按负载最多的时分核算,下限值要按负载最少的核算。

  另一种挑选方法是依据功耗的考虑。依据电路实践应用时,输出信号状况的频率或时间比挑选。若信号Vout长时间处于低电平,宜挑选下拉电阻;若长时间处于高电平,宜挑选上拉电阻。为的是静态电流小。

  “规划永远是退让与权衡的艺术”,至于终究挑选那种计划,规划师的技能决议计划仍是很重要的。电路规划的魅力也就在于此。

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