上拉电阻计算原则.doc

《上拉电阻计算原则.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、上拉电阻下拉电阻如何选择　　　　对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定，主要需要考虑以下几个因素：1．驱动能力与功耗的平衡。以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。2．下级电路的驱动需求。同样以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。3．高低电平的设定。不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平

2、门槛之下。4．频率特性。以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟，电阻越大，延迟越大。上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。下拉电阻的设定的原则和上拉电阻是一样的。OC门输出高电平时是一个高阻态，其上拉电流要由上拉电阻来提供，设输入端每端口不大于100uA,设输出口驱动电流约500uA，标准工作电压是5V，输入口的高低电平门限为0.8V(低于此值为低电平)；2V(高电平门限值)。选上拉电阻时：500uAx8.4K=4.2即选大于8.4K时输出端能下拉至0.8V以下，此为最小阻值，再小就拉不下来了。如果输

3、出口驱动电流较大，则阻值可减小，保证下拉时能低于0.8V即可。当输出高电平时，忽略管子的漏电流，两输入口需200uA200uAx15K=3V即上拉电阻压降为3V，输出口可达到2V，此阻值为最大阻值，再大就拉不到2V了。选10K可用。COMS门的可参考74HC系列设计时管子的漏电流不可忽略，IO口实际电流在不同电平下也是不同的，上述仅仅是原理，一句话概括为：输出高电平时要喂饱后面的输入口，输出低电平不要把输出口喂撑了（否则多余的电流喂给了级联的输入口，高于低电平门限值就不可靠了）在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平，通过1k电阻接高电平或接地。1.电

4、阻作用：接电组就是为了防止输入端悬空减弱外部电流对芯片产生的干扰保护cmos内的保护二极管,一般电流不大于10mA上拉和下拉、限流1.改变电平的电位，常用在TTL-CMOS匹配2.在引脚悬空时有确定的状态3.增加高电平输出时的驱动能力。4、为OC门提供电流那要看输出口驱动的是什么器件，如果该器件需要高电压的话，而输出口的输出电压又不够，就需要加上拉电阻。如果有上拉电阻那它的端口在默认值为高电平你要控制它必须用低电平才能控制如三态门电路三极管的集电极，或二极管正极去控制把上拉电阻的电流拉下来成为低电平。反之，尤其用在接口电路中,为了得到确定的电平,一般

5、采用这种方法,以保证正确的电路状态,以免发生意外,比如,在电机控制中,逆变桥上下桥臂不能直通,如果它们都用同一个单片机来驱动,必须设置初始状态.防止直通!算原则：(下面的计算是集电极开路为例的)一、最大值的计算原则：要保证上拉电阻明显小于负载的阻抗，以使高电平时输出有效。例如：负载阻抗是10K，供电电压是5V，如果要求高电平不小于4.5V，那么，上拉电阻最大值R大:(5-4.5)=10:5R大=1K也就是最大值1k，（如果超过了1k，输出的高电平就小于4.5V了）二、最小值的计算原则：保证不超过管子的额定电流（如果不是场效应管而是三极管也可依照饱和电

6、流来计算）例：管子的额定电流150mA，放大倍数100，基极限流电阻10k，工作在5v的系统中。那么，算法如下：Ib＝U/R=(5-0.7)/10=0.47(mA)Ic＝100*0.47＝47mA小于额定的150，所以可以按饱和法来算最小值。上拉电阻最小值R小＝5v/47mA=106欧姆（如果小于这个电阻，管子就会过饱和而没有意义了。如果大于这个值，管子的导体电阻就会变大一些，所以太高也不利于低电平的输出）注意：算出最大最小值后，一般是随便选个中间值就可以了，例如本例子可以选510欧姆的上拉电阻。但是，如果负载电流较大，低电平要求严格，那么就要选10

7、0欧姆的上拉电阻。但是如果考虑省电因素，而低电平要求不严格，那么就可用1K的上拉电阻了。Cb是I2C总线上的负载电容，包含Master端，Slave端，以及PCB布线的分布电容，经验取值为Cb = 20pF*总线上的器件数 + 20pF的PCB分布电容因为总线的RC时间常数为0.7*Rpu*Cb，实际要求此时间常数远远小于工作频率，否则波形的上升下降沿就比较缓慢，会造成总线不稳定。假设工作频率为100KHz，那么周期为10us，可以取RC时间常数为0.5us，如果总线上只有一个Master和一个Slave，那么Cb = 60pf，从而得出Rpu = 

8、0.5us/(0.7*60pF) = 11.9K实际应用中，Rpu在2K - 47K范围内选取，视总线容性负