如果你檢查任何數(shù)字輸入電路，通常都會(huì)在其中找到上拉和下拉電阻。它們常用于偏置數(shù)字門的輸入，以便在沒有輸入時(shí)，防止它們隨機(jī)浮動(dòng)。 使用他們將讓你得到穩(wěn)定的“高”或“低”狀態(tài)。反之，如果不這么做，那么引腳上將沒有任何連接，程序?qū)⑦_(dá)到“浮動(dòng)”的高阻抗?fàn)顟B(tài)。

什么是上下拉電阻？

上拉電阻

上拉電阻在引腳外建立了一套額外的電路，保證即使在開關(guān)斷路的情況下，引腳也能被拉至高電平。這里的電阻只是簡單的固定值電阻，連接在電源和適當(dāng)?shù)囊_之間。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，引腳電壓被上拉至Vcc；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，引腳電壓被下拉到地。

上拉電阻

如果不使用上拉電阻，則會(huì)導(dǎo)致電路短路。這是因?yàn)橐_是不能直接接地或短路Vcc的，這樣會(huì)造成電路的損壞。

下拉電阻

與之相反的就是下拉電阻，當(dāng)外部設(shè)備斷開或?yàn)楦咦杩箷r(shí)，下拉電阻可以確保引腳的輸入是穩(wěn)定的低電平。當(dāng)按下開關(guān)時(shí)，邏輯電平變成高電平，這時(shí)有少量電流流經(jīng)5V到地，從而防止引腳與5V電源短路。

下拉電阻

上下拉電阻的理想值

在選擇上拉電阻的時(shí)候，有兩個(gè)需要考慮的注意事項(xiàng)：

• 功耗：按下開關(guān)時(shí)，輸入引腳被拉低。如果電阻值太低，大電流將流過上拉電阻，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，功耗增加，對(duì)于低功耗的項(xiàng)目應(yīng)始終避免這種情況的發(fā)生。
• 漏電流：當(dāng)未按下按鈕時(shí)，輸入引腳被拉高，上拉電阻的大小控制著輸入引腳上的電壓。引腳的漏電流流過高阻值的上拉電阻會(huì)分走部分電壓，導(dǎo)致輸入電壓變小。

根據(jù)以上兩個(gè)條件，對(duì)于上拉電阻，需要使用至少比輸入引腳阻抗值小10倍的電阻。對(duì)于工作在5V的邏輯器件，典型的上拉電阻值應(yīng)在1-5kΩ之間。另一方面，對(duì)于開關(guān)和電阻傳感器，典型的上拉電阻值應(yīng)在1-10kΩ之間。

對(duì)于下拉電阻，其電阻應(yīng)始終大于邏輯電路的阻抗。否則過大的電流將導(dǎo)致電壓下降太多，使得引腳上的輸入電壓保持恒定的邏輯低值（不論開關(guān)是打開還是關(guān)閉）。