【上拉电阻的作用是什么】上拉电阻的作用原理

2022-03-02 12:23:17 15

上拉电阻如何工作?

您可以将集成电路 (IC) 的输入引脚视为具有接地的电阻器。这称为输入阻抗

输入阻抗创建带有上拉电阻的分压器

这两个电阻组成了一个分压器如果查看标准分压器电路,可以看到上拉电阻为 R1,输入阻抗为 R2:

基本分压器电路

您可以使用分压器公式找到未按下按钮时输入引脚上的电压:

V_{OUT} = V_{IN} * \frac{R2}{R1 + R2}

下面,我重命名了公式的组成部分以适应上拉示例。输入电压为上拉示例中的 V DD 。输出电压是输入引脚上的电压。于是公式就变成了:

V_{pin} = V_{DD} * \frac{R_{阻抗}}{R_{上拉} + R_{阻抗}}

示例计算

假设您的芯片的输入阻抗为 1MΩ(对于许多芯片来说,100kΩ 到 1MΩ 是正常的)。如果您的电源是 9V,并且您选择了一个 10 kΩ 的上拉电阻,那么输入引脚上的电压是多少?

V_{pin} = 9V * \frac{1 M\Omega}{10 k\Omega + 1 M\Omega} = 8.9V

输入引脚上的电压为 8.9V,足以充当高电平输入。

一般来说,如果您坚持使用不超过输入阻抗十倍的上拉电阻器的经验法则,您将确保您始终具有至少 90% 的 VDD 电压输入引脚。

如何找到 IC 的输入阻抗

您可以轻松测量芯片的输入阻抗。阻抗实际上是电阻的一个术语,它可以根据频率而变化。但是对于这种上拉情况,我们只处理直流电流

将例如 10 kΩ 的上拉电阻连接到芯片的输入端,并测量输入端的电压。

如何找到IC的输入阻抗

假设您测量时得到 8.5V。

使用它通过欧姆定律找到流过电阻器的电流。电阻两端的电压降为 9V – 8.5V = 0.5V,因此您得到:

I = \frac{V}{R} = \frac{0.5V}{10 k\Omega} = 0.00005A = 0.05 mA

有 0.05 mA 电流流过电阻器,因此也通过输入引脚下降到地。再次,使用欧姆定律找出电压降为 8.5 V 和电流为 0.05 mA 的物体的电阻:

R = \frac{V}{I} = \frac{8.5V}{0.00005A} = 170000 \Omega = 170 k\Omega

输入阻抗为 170 kΩ。这意味着该输入的上拉电阻不应超过 17 kΩ。


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