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:
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:
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:
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:
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?
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。
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。
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:
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:
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。