注：為統籌電路設計較全面的知識點，本人將在近期推出電路設計中各種常用器件與設計理念，如基本元器件電阻、電容、電感、二極管保護，存儲器件SDRAM、FLASH，PCB設計工藝DCDC電源、PCB板布線設計工藝等，希望能為大家提供些許參考。
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，沒有什么嚴格區分
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后回到原狀態，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，其作用主要是確保某端口常態時有確定電平：用法示例：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，若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，以提高輸出高電平值。注：此時上拉電阻連接的電壓值應不低於CMOS電路的最低高電壓，同時又要考慮TTL電路方電流（如某端口最大輸入或輸出電流）的影響。
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， 提供泄荷通路。
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。
2、下級電路的驅動需求。同樣以上拉電阻為例，當輸出高電平時，開關管斷開，上拉電阻應適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。
3、高低電平的設定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同，電阻應適當設定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當輸出低電平時，開關管導通，上拉電阻和開關管導通電阻分壓值應確保在零電平門檻之下。
4、頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設定應考慮電路在這方面的需求。
在集成電路中， 吸電流、拉電流輸出和灌電流輸出是一個很重要的概念。
拉電流：拉即泄，主動輸出電流，是從輸出口輸出電流。
灌電流：灌即充，被動輸入電流，是從輸出端口流入
吸電流：吸則是主動吸入電流，是從輸入端口流入
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，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，它們實際就是輸入、輸出電流能力。
吸收電流是對輸入端（輸入端吸入）而言的；而拉電流（輸出端流出）和灌電流（輸出端被灌入）是相對輸出端而言的。
作者：tdyizhen1314
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