上下拉电阻,统称为拉电阻。他们最基本的作用就是将状态太不确定的信号线通过一个电阻将其箝位一个确定的高电平(上拉电阻)或低电平(下拉电阻)。
而在不同的应用场景中,对电阻的要求又有所不同,从而引起诸多新概念。
上拉电阻或是下拉电阻的选择他们的作用就是信号线箝位至指定的电平状态,以防止因为信号线悬空而出现不确定的状态,继而出现我们不希望出现的结果。
信号线上的上下拉电阻
对于应该使用上拉电阻还是下拉电阻,一般取决与系统本身的需要。对于高有效的使能脚,我们加入希望上电后处于无效状态,那么就是下拉电阻。如果我们希望一直都是高电平,那就是上拉电阻。
强拉弱拉
根据电阻的大小我们可以分为强拉或者弱拉,芯片内部的上下拉,一般都是弱拉。拉电阻越大,表示电平能力越弱,正常信号想要改变信号线的状态也就越容易。比如上图中,控制EN脚变高,每次都要消耗VCC/10K的电流。强拉电阻的极端表示0欧姆电阻。
作为芯片引脚的上下拉电阻一般是出现在OC门或OD门上。OC门结构存在于三极管上,OD门存在于场效应管中。而大多说比较门器件则是OD门较多!
OC门输入
当Q1基极为高电平时,芯片脚输出为低电平,没有问题。但是此时需要在信号线上加一个限流电阻。
OC门输出
当Q1的基级为低电平时,若外部没有上拉电阻,则芯片脚的电平为不确定,此时便需要一个上拉电阻以确定信号线电平。信号线上的电平取决于外加电压VCC,OC/OD门使得电平转换电路也变得简单了。
因此我们通常会在OC/OD门上加上拉电阻。比如IIC总线便是OC/OD门。
同时芯片还有一些管脚是推挽结构(outputpush-pull)
推挽结构
推挽结构的特点:无论输出引脚输出高电平还是低电平都有很大驱动能力,对于任何给定的芯片他们的驱动能力都是一定的。如STM32,一般拉电流(引脚输出为低时)为25mA。同理,一般推电流(引脚输出为高时)也是25mA。
在使用中应特别注意:推挽结构的引脚的驱动能力,以免引起芯片动作不正常。
同时也应注意:同是推挽结构的引脚之间不能之间互联,需要额外的辅助电路。