上下拉電阻在電路設計中的應用

“上下拉電阻應用很簡單嗎?”那可不一定。電路設計中，在哪些地方要加上下拉電阻?上下拉電阻加多大呢?是否要考慮它的功耗，以及它的灌電流大小，太大會損壞電子器件。一般情況下，元器件需要上下拉的地方，加4.7K或10k，3.3K也行，甚至1K也可以，不會考慮太多。

下面，我們細說這個上下拉電阻：

1、提高產品的電磁抗干擾能力：懸空引腳就像一根天線，容易受到外部電磁干擾(EMS)，輻射的干擾通過耦合的方式，通過懸空的引腳進入芯片內部，讓芯片不能正常工作。我們通過一個下拉電阻，將干擾引入到地上。

2、抑制反射干擾：信號遠距離傳輸，阻抗不匹配引起反射干擾。加上、下電阻做電阻匹配，能有效抑制反射干擾。

3、模式的選擇：比如CPU程序啟動方式，從USB啟動還是從flash啟動，通過改變上下拉電阻進行切換。

4、鉗位：電子元器件上電時，器件引腳可能處于高阻態，電平信號不確定。這時候，需要給引腳一個確定的電平，以免引起誤操作。比如繼電器的控制，控制器引腳輸出低電平，繼電器執行動作。如果上電時，控制器的引腳處于一個高阻態，繼電器就有可能誤動作，所以通過一個上拉電阻，讓其鉗位在高電平。

5、OC門和OD門上拉：集電極開路和漏極開路這兩種情況，必須加上拉電阻，否則，器件無法輸出高電平。比如：eeprom(AT24C02、AT24C04、AT24C08等)數據和時鐘都需要上拉。

6、增強驅動能力：數據傳輸距離遠時，其上拉電阻越小，輸出的電流就越大，驅動能力就越強。比如溫度傳感器DS18B20的上拉電阻，如果其數據傳輸的距離較遠，其上拉電阻可以小到300歐姆。

7、提供電流：一般的CPU的IO輸出的電流只有20mA，而后級的電路需要30mA的電流，就可以在IO上拉一個電阻。假如CPU的電壓為3.3V，IO通過一個330歐姆的上拉電阻，就可以提供10mA的電流。

總結：如果考慮產品的總功耗，上拉電阻不能太小，不然功耗較大。比如電壓為5V，上拉電阻為2K，這樣上拉電阻消耗的電流為2.5mA;如果把上拉電阻換成10K，電阻消耗的電流為0.5mA。一個電路板上的上下拉電阻較多時，加起來的總功耗就會很大。有的時候，上拉電阻可以達到100K。另外，上拉電阻小，產生的灌電流就大，容易使電子器件損壞。高速電路中的信號，其上拉電阻過大，會使信號邊沿變平緩，使信號變得不穩定。在電路設計中，根據項目的實際需求，選擇合適的上下拉電阻。