劉堅強電子學《電子元器件電路基礎》1-6 上拉電阻電路

2020-12-05 劉堅強官方網站

上拉電阻電路概述

在數字電路的應用中,我們經常會聽到上拉電阻、下拉電阻這兩個詞,它們都是根據電路需要設計的,主要目的是為了防止幹擾,增強電路的穩定性。

這節課先講上拉電阻電路,所謂「上」,是指高電平,上拉就是將不確定的信號限制在高電平,這個電阻同時起限流作用。

上拉電阻電路實物圖

我們來看一個實際應用電路。這是數字電路中的存儲器(如圖1-6-1所示),

圖1-6-1 數字電路中的存儲器

其中第5腳是SDA串行數據輸入/輸出腳,第6腳是SCL串行時鐘信號輸入腳。大家看到,SDA和SCL各接了一個101的電阻出來,R429和R428(如圖1-6-2所示),

圖1-6-2 101的電阻R429和R428

到哪裡去了呢?我們來找一找,將萬用表旋至蜂鳴檔,一個接R425,一個接R424(如圖1-6-3所示),這端是進的微處理器。

圖1-6-3 上拉電阻R425和R424

那另一端呢?因為R425和R424都是上拉電阻,那肯定要到電源。這邊是相連的,接1084-33PM的第2腳(如圖1-6-4所示),也就是3.3V。

圖1-6-4 1084-33PM的第2腳

上拉電阻電路圖

我們把上拉電阻電路補充一下,這是存儲器,第8腳VCC,第5腳SDA,第6腳SCL,經100Ω的電阻後,各接了一個上拉電阻到正電源,也就是VCC(如圖1-6-5所示)。

圖1-6-5 上拉電阻電路圖

上拉電阻電路分析

當存儲器輸入端沒有輸入低電平時,上拉電阻可以使輸入端穩定地處於高電平狀態,防止可能出現的低電平幹擾。假如沒有上拉,時鐘和數據信號容易出錯。畢竟,微處理器與存儲器之間通信採用I2C總線提供高電平信號有些吃力,而一旦這些信號被負載或者幹擾拉下到某個電壓下,它們就不能正確地發送指令和接收信息了。上拉電阻一般取值在4.7~10kΩ之間,這裡是10kΩ。

說明

因上拉電阻電路涉及到微處理器、存儲器,沒有基礎的同學可能看不懂。要理解這些內容,需要許多的知識點來支撐。我們這裡是基礎課,很多知識點還沒有展開,這些分析理解有困難是正常的,隨著後面電路分析的深入,各類知識點的積累,前面感覺到難學的地方,也就自然而然地懂了。所以碰到問題一定不能著急,只要跟著我的步驟來,穩打穩紮,相信大家一定可以把這門課程學好。

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