【捷配学堂】分享上拉电阻全解析

上拉电阻，简单来说，就是将处于不确定状态的信号，通过一个电阻钳位在高电平，在此过程中，电阻还起着限流的作用。与之类似的下拉电阻，原理相同，只是将信号钳位在低电平,上拉电阻的一个重要功能就是为集电极开路输出型电路提供输出电流的通道。

上下拉电阻的作用详解

（一）提高电压准位

1. 当 TTL 电路驱动 COMS 电路时，若 TTL 电路输出的高电平低于 COMS 电路所需的最低高电平（通常为 3.5V），此时就需要在 TTL 的输出端连接上拉电阻，从而提升输出高电平的值，以确保信号能够被 COMS 电路正确识别和处理。
2. 对于 OC 门电路，上拉电阻更是必不可少。它能够有效提高 OC 门电路输出的高电平值，保证电路的正常工作。

（二）加大输出引脚的驱动能力

在一些单片机的管脚上，常常会使用上拉电阻。这是因为上拉电阻可以增强管脚输出信号的驱动能力，使其能够更好地驱动外部负载或连接其他电路元件，确保信号传输的稳定性和可靠性。

（三）N/A pin 防静电、防干扰

在 COMS 芯片上，为了防止静电对芯片造成损坏，那些暂时不用的管脚不能处于悬空状态。一般情况下，会接上拉电阻，这样一方面可以降低输入阻抗，另一方面能够提供泄荷通路。因为管脚悬空时，更容易受到外界电磁干扰的影响，而上拉电阻的接入可以在一定程度上减少这种干扰，保护芯片的正常工作。

（四）电阻匹配，抑制反射波干扰

在长线传输过程中，如果电阻不匹配，很容易引起反射波干扰。通过加上下拉电阻，可以实现电阻匹配，从而有效地抑制反射波干扰，保证信号在长线上传输的质量和稳定性。这对于一些对信号传输质量要求较高的电路系统来说，是非常关键的一个环节。

（五）预设空间状态 / 缺省电位

在一些 CMOS 输入端接上或下拉电阻，是为了预设缺省电位。当某些引脚暂时不用时，将这些输入端下拉接 0 或上拉接 1。例如在 I2C 总线等总线上，空闲时的状态就是由上下拉电阻来获得的。这样可以确保在不同的工作场景下，电路都能有一个明确的初始状态，为后续的操作和数据传输提供稳定的基础。

（六）提高芯片输入信号的噪声容限

如果芯片的输入端处于高阻状态，或者高阻抗输入端处于悬空状态，此时就需要加上拉或下拉电阻。这样做可以避免芯片受到随机电平的影响而导致电路工作异常，同时也能提高芯片输入信号的噪声容限，增强电路的抗干扰能力。同样地，如果输出端处于被动状态，例如仅仅是一个三极管的集电极，也需要加上拉或下拉电阻，以达到相同的效果。

三、上拉电阻阻值的选择原则

1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大：电阻大，电流小；

2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小：电阻小，电流大；

1. 对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。