在我們看到的板子上或者電路中,電阻也許是出鏡最多的元件了,儘管個頭不大,但是數量上佔盡空間。電阻在電路中起限制電流的作用,也有分壓和調節電位的作用。那電路中的電阻到底是幹什麼的,不加行不行,又是為什要加?加多大阻值呢?
其實不說,咱們心裡也有底,不加肯定不行,要不人家加它幹嘛,又不省錢。這篇文章先說下,電阻用途中的兩個因位置而命名的電阻:上拉電阻和下拉電阻。
我們可以這麼理解,上拉就是將不確定的電位信號通過一個電阻保持在高電平,肯定有人會說那整個導線連上,不是也可以嗎?可以是可以,但是一但出現問題,大電流會導致元件犧牲的,上拉電阻不僅保證電位,同時有限流作用。
下拉電阻就是把電信號保持在一個較低的電平上,同樣的,也可以限流。
比如我們的單片機的P0口,就是需要上拉電阻的,很多教程和板子上都有介紹,主要是因為如果不加上拉電阻,當系統設置P0為高電平時,埠處於可讀狀態,沒有上拉電阻來保持電位,會導致埠電位出現隨意,幹擾大的情況下,可能誤動作。因此當把埠上拉到電源電壓時,只要沒有信號,此位置會一直穩定保持電源電壓,當外部設備將埠置0,上拉電阻還會起到限流作用,防止短路。上拉電阻通過的電流很小,可以忽略不計。以4.7
可以這麼認為,對於單片機的I/O埠來說,內部通過控制高低電平相當於控制這個O/O口與其內部的負極或非常大的電阻相連,為低電平0V時,是控制IC晶片的引腳在晶片內與GND連接;為高電平時,這個時候I/O口引腳在晶片內是與非常大的電阻相連接的,通過電阻接到電源,這樣就可以得到高電位,同電流很小。就像萬用表測電壓一樣。
下拉電阻與上拉基本一樣,只是上拉可以讓埠保持高電位,下拉可以讓埠保持低電位。同時都有限流防止短路的作用。
總結下,有以下幾點
提高電壓
當通訊電路驅動場效應管電路時,如果通訊電路輸出的高電平低於電路的最低高電平,這時就需要在輸出端接上拉電阻,以提高輸出高電平的值;
加大輸出引腳的驅動能力
通過引腳增加上拉電阻,相當於多了一條電流迴路,可以增加引腳的功率,單片機引腳上常使用上拉電阻。
防靜電、防幹擾
在晶片上,為了防止靜電造成損壞,不用的引腳不能懸空,一般接上拉電阻降低輸入阻抗,提供洩荷通路。同時引腳懸空就會像天線一樣,比較容易接收外界的電磁幹擾,造成晶片工作異常。
阻抗匹配
抑制反射波幹擾,長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波幹擾,加上下拉電阻使電阻匹配,能有效的抑制反射波幹擾。
預設狀態/默認電位
在一些CMOS輸入端接上拉或下拉電阻是為了預設默認電位。當不用這些引腳時,這些輸入端下拉接低電平或上拉接高電平。51就默認高電平。
關於電阻還有很多,比如終端電阻,限流電阻,匹配電阻等等。以後有空再分享吧