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上拉電阻和下拉電阻的應(yīng)用

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  上拉電阻就是讓它在沒有輸出的情況下,保持高電位,并且不出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。在有輸出的情況下,由于上拉電阻相對輸入電路來說,阻值很大,這樣在電阻兩端形成穩(wěn)定電壓后,就會有輸出。這是根據(jù)電路需要設(shè)計的,主要目的是為了防止干擾,增加電路的穩(wěn)定性。
  對于正邏輯的PLC(即24V的負極接PLC輸入側(cè)的COM)用集電極開路NPN輸出型的編碼器,只加上拉電阻是不行的,原因為:編碼器輸出為1時(即編碼器內(nèi)的晶體管截止),雖然能提供+24V電源電壓給PLC的輸入端,但集電極的負載電阻(R1)串在其中,使PLC輸入點的電壓變?。浩漭斎腚妷?UI0.0 = 24×Rf/(R1+Rf), 即輸入給I0.0的脈沖的電壓幅度低于24V,不能使PLC內(nèi)部計數(shù)器可靠計數(shù)。最好采用下右圖電路:用一PNP晶體管G3,其發(fā)射極接+24V,集電極接I0.0輸入端,基極串接一只10K 電阻接編碼器的輸出端。這樣連接PLC就可正常工作。 
  上拉電阻就是把不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平,此電阻還起到限流的作用。同理,下拉電阻是把不確定的信號鉗位在低電平。上拉電阻是指器件的輸入電流,而下拉指的是輸出電流。
上拉電阻: 
1、當TTL電路驅(qū)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。 
2、OC門電路必須加上拉電阻,才能使用。
3、為加大輸出引腳的驅(qū)動能力,有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。 
4、在COMS芯片上,為了防止靜電造成損壞,不用的管腳不能懸空,一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗,提供泄荷通路。
5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平,從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。 
6、提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。 
7、長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾,加上下拉電阻是電阻匹配,有效的抑制反射波干擾。 
上拉電阻阻值的選擇原則包括: 
1、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當足夠大;電阻大,電流小。 
2、從確保足夠的驅(qū)動電流考慮應(yīng)當足夠??;電阻小,電流大。 
3、對于高速電路,過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。綜合考慮 
以上三點,通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理 
  對上拉電阻和下拉電阻的選擇應(yīng)結(jié)合開關(guān)管特性和下級電路的輸入特性進行設(shè)定,主要需要考慮以下幾個因素: 
1、驅(qū)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(qū)動能力越強,但功耗越大,設(shè)計是應(yīng)注意兩者之間的均衡。 
2、下級電路的驅(qū)動需求。同樣以上拉電阻為例,當輸出高電平時,開關(guān)管斷開,上拉電阻應(yīng)適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。 
3、高低電平的設(shè)定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同,電阻應(yīng)適當設(shè)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(guān)管導通,上拉電阻和開關(guān)管導通電阻分壓值應(yīng)確保在零電平門檻之下。 
4、頻率特性。以上拉電阻為例,上拉電阻和開關(guān)管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會形成RC延遲,電阻越大,延遲越大。上拉電阻的設(shè)定應(yīng)考慮電路在這方面的需求。下拉電阻的設(shè)定的原則和上拉電阻是一樣的。 

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