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吸電流、拉電流、灌電流、上下拉電阻、高阻態分析

吸電流、拉電流輸出、灌電流輸出

拉即洩,主動輸出電流,從輸出口輸出電流;

灌即充,被動輸入電流,從輸出端口流入;

吸則是主動吸入電流,從輸入端口流入。

吸電流和灌電流就是從芯片外電路通過引腳流入芯片內的電流;區別在於吸收電流是主動的,從芯片輸入端流入的叫吸收電流。灌入電流是被動的,從輸出端流入的 叫灌入電流;拉電流是數字電路輸出高電平給負載提供的輸出電流,灌電流時輸出低電平是外部給數字電路的輸入電流。這些實際就是輸入、輸出電流能力。

拉電流輸出對於反向器只能輸出零點幾毫安的電流,用這種方法想驅動二極管發光是不合理的(因發光二極管正常工作電流為5~10mA)。

上、下拉電阻

一、定義

1、上拉就是將不確定的信號通過一個電阻嵌位在高電平!“電阻同時起限流作用”!下拉同理!

2、上拉是對器件注入電流,下拉是輸出電流

3、弱強只是上拉電阻的阻值不同,沒有什麼嚴格區分

4、對於非集電極(或漏極)開路輸出型電路(如普通門電路)提升電流和電壓的能力是有限的,上拉電阻的功能主要是為集電極開路輸出型電路輸出電流通道。

二、拉電阻作用

1、一般作單鍵觸發使用時,如果IC本身沒有內接電阻,為了使單鍵維持在不被觸發的狀態或是觸發後回到原狀態,必須在IC外部另接一電阻。

2、數字電路有三種狀態:高電平、低電平、和高阻狀態,有些應用場合不希望出現高阻狀態,可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處於穩定狀態,具體視設計要求而定!

3、一般說的是I/O端口,有的可以設置,有的不可以設置,有的是內置,有的是需要外接,I/O端口的輸出類似與一個三極管的C,當C接通過一個電 阻和電源連接在一起的時候,該電阻成為上C拉電阻,也就是說,如果該端口正常時為高電平;C通過一個電阻和地連接在一起的時候,該電阻稱為下拉電阻,使該 端口平時為低電平,作用嗎:比如:“當一個接有上拉電阻的端口設為輸入狀態時,他的常態就為高電平,用於檢測低電平的輸入”。

4、上拉電阻是用來解決總線驅動能力不足時提供電流的。一般說法是拉電流,下拉電阻是用來吸收電流的,也就是我們通常所說的灌電流

5、接電阻就是為了防止輸入端懸空

6、減弱外部電流對芯片產生的干擾

7、保護cmos內的保護二極管,一般電流不大於10mA

8、通過上拉或下拉來增加或減小驅動電流

9、改變電平的電位,常用在TTL-CMOS匹配

10、在引腳懸空時有確定的狀態

11、增加高電平輸出時的驅動能力。

12、為OC門提供電流

三、上拉電阻應用原則

1、當TTL電路驅動COMS電路時,如果TTL電路輸出的高電平低於COMS電路的最低高電平(一般為3。5V),這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻,以提高輸出高電平的值。

2、OC門電路“必須加上拉電阻,才能使用”。

3、為加大輸出引腳的驅動能力,有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。

4、在COMS芯片上,為了防止靜電造成損壞,不用的管腳不能懸空,一般接上拉電阻產生降低輸入阻抗,提供洩荷通路。

5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平,從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。

6、提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。

7、長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾,加上下拉電阻是電阻匹配,有效的抑制反射波干擾。

8、在數字電路中不用的輸入腳都要接固定電平,通過1k電阻接高電平或接地。

四、上拉電阻阻值選擇原則

1、從節約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大;電阻大,電流小。

2、從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小;電阻小,電流大。

3、對於高速電路,過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。綜合考慮

以上三點,通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理。

 

對上拉電阻和下拉電阻的選擇應“結合開關管特性和下級電路的輸入特性進行設定,主要需要考慮以下幾個因素”:

1。驅動能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例,一般地說,上拉電阻越小,驅動能力越強,但功耗越大,設計是應注意兩者之間的均衡。

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