[综合信息] 理解上拉电阻的工作原理及阻值确定

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 楼主| benjaminka 发表于 2025-7-17 15:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
上拉电阻器非常普遍,您会一直在数字电路中看到它。它只是一个电阻器,从输入端连接到V断续器,电路的正电源。
上拉电阻用于确保在未按下按钮时输入引脚上具有高电平状态。如果没有一个,您的输入将是浮动的,并且您有可能在输入在高和低之间随机变化,因为它在空气中拾取噪音。
如何选择上拉电阻值
低电阻值称为强上拉(电流流动较多),高电阻值称为弱上拉(电流较少)
规则 1:值不能太高。
上拉值越高,输入端的电压就越低。重要的是,电压要足够高,芯片才能将其视为高电平或逻辑1输入。
例如,如果使用具有 10V 电源的 CD4017,则输入端至少需要 7V 才能将其视为 HIGH。
规则2:但它也不能太小。
例如,如果您选择100 Ω,问题是当按下按钮时,您会获得大量电流流经它。
使用9V电源时,您可以在100 Ω(90 mA)获得9V电压。这是不必要的功率浪费,但这也意味着电阻器需要承受0.81W。大多数电阻器只能处理高达0.25W的功率。
经验法则

一般规则是使用比输入引脚的输入阻抗(R2)**小一个数量级(1/10)**的上拉电阻(R1),小10倍的电阻值。
通常,10 kΩ的上拉值就可以解决问题。但是,如果您想了解它的工作原理,请继续阅读。
您可以使用分压器公式查找未按下按钮时输入引脚上的电压:

如果对上拉R1使用1MΩ电阻,并且输入引脚的阻抗R2约为1MΩ(形成分压器),则输入引脚上的电压约为VCC的一半,并且微控制器可能不会将引脚记录为处于高电平状态。在5V系统上,输入电压为2.5V
计算示例
假设您的芯片的输入阻抗为1MΩ(对于许多芯片来说,100kΩ至1MΩ是正常的)。如果您的电源是9V,并且您选择10 kΩ的上拉电阻值,那么输入引脚上的电压是多少?

输入引脚上的电压为8.9V,足以用作高电平输入。
通常,如果您坚持使用不超过输入阻抗十倍的上拉电阻的经验法则,您将确保输入引脚上始终具有至少90%的VDD电压。



天灵灵地灵灵 发表于 2025-7-22 10:25 | 显示全部楼层
一般用10K的可以有效节能
tpgf 发表于 2025-7-27 11:20 | 显示全部楼层
最大值确保空载时节点能达到有效高电平。
最小值避免驱动芯片因灌电流过大损坏
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