[分享] 上下拉电阻电路分析 看全部

    上拉电阻是直接接在电源上,接二极管的时候电阻末端是高电平,下拉电阻是直接接到地上,接二极管的时候电阻末端是低电平。
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    左边的是上拉电阻示意图,右边的是下拉电阻示意图,换句换说,上拉电阻在开关S1断开情况下,C1点提供的是高电平,当S1闭合时,C1点提供低电平,下拉电阻在开关S2断开情况下在C2点提供的是低电平,当开关S2闭合时,在C2点提供高电平。
    根据这两种特性可以在不同器件选用,比如共阴共阳数码管驱动,单片机IO引脚等灵活使用。当然要注意在下拉电阻使用时,在output2的位置一定要加限流电阻,否则会引起D2线路电流过大,类似短路。
    当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V), 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
扩展资料:
    提高芯片输入信号的噪声容限:输入端如果是高阻状态,或者高阻抗输入端处于悬空状态,此时需要加上拉或下拉,以免收到随机电平而影响电路工作。同样如果输出端处于被动状态,需要加上拉或下拉,如输出端仅仅是一个三极管的集电极。从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
    原则和上拉电阻是一样的,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,设计时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门槛之下。

拉电阻的作用
    用于输入信号引脚的拉电阻,通常的作用是将信号线强制箝位至某个电平,以防止信号线因悬空(如断开与传感器的链接)而出现不确定的状态,继而导致出现不期望的状态:通俗理解STM32中的上/下拉电阻。
    当某信号输入端口未连接传感器或处于高阻抗的情况下,拉电阻就是用于保证输入信号为预期设置逻辑电平的电阻元件。‍
    上拉是对电阻注入电流,将不确定信号通过一个电阻钳位在高电平,电阻同时起到限流作用;
    下拉是输出电流,将不确定信号通过一个电阻接地,钳位在低电平。
强拉与弱拉只是上拉或下拉电阻的阻值不同:拉电阻越小,上拉或下拉越强;拉电阻越大,上拉或下拉越弱。
    此外,拉电阻作用还有:提高电路稳定性,避免引起误动作;提高输出管脚的带载能力。
什么情况上拉拉电阻?什么情况下拉电阻?
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    在实际应用中,需要使用上拉电阻还是下拉电阻,主要取决于电路系统本身的需要,例如菱电及博世电控系统:
    1.对于温度类传感器,ECU内部一般采用上拉电阻,Up理论电压一般为5V。当断开传感器与ECU的连接,测量ECU信号针脚电压一般为4.9V-5.1V;
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    2.油门踏板位置传感器、节气门位置传感器,ECU内部一般采用下拉电阻。当断开传感器与ECU的连接,测量ECU信号针脚电压一般为0V-0.07V;
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    3.对于开关类信号,若是高电位信号有效,则会使用下拉电阻,可防止因悬空(如ECU与开关断开连接),在上电后此信号线可能受到干扰而误触发为高电平,从而导致出现不期望的状态。
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    相应地,对于低有效的信号,则使用上拉电阻,如下图。
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    1.掌握拉电阻的基础知识对诊修的帮助:断开传感器与线束的连接,测量ECU信号线路的电压,可判断或辅助判断该信号线路是否存在故障、ECU该模块是否存在故障、传感器是否存在故障。
    2.传感器信号线路在ECU内部是否有拉电阻、上拉还是下拉、拉电阻的阻值多大,主要取决于电路系统本身的需要。无论什么系统,在后续均可能因传感器的升级变化或电路系统的不断完善,而发生变化。