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常见各类技术资料上，有些技术规范写道“无用的管脚不允许悬空状态，必须接上拉或下拉电阻以提供确定的工作状态”。
4 k. E$ T7 j- q, @: E这个提法基本是对的，但也不全对。下面详细加以说明。2 r8 T( K; [# n+ T9 z9 v# j
& ?+ q+ I/ W& G" ~管脚上拉下拉电阻设计出发点有两个：
9 R0 I$ \! P& p! @- ]2 F$ n一个是在正常工作或单一故障状态下，管脚均不应出现不定状态，如接头脱落后导致的管脚悬空；0 Z2 }& e2 \3 l
二是从功耗的角度考虑，就是在长时间的管脚等待状态下，管脚端口的电阻上不应消耗太多电流，尤其是对电池供电设备。
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: H0 [: g9 P* Y( h' b1 k+ U从抗扰的角度，信号端口优选上拉电阻。上拉电阻时，在待机状态下，源端输入常为高阻态，如果没有上拉电阻或下拉电阻，输入导线呈现天线效应，一旦管脚受到辐射干扰，管脚输入状态极容易被感应发生变化。所以，这个电阻是肯定要加的。下一个问题就是加上拉还是下拉。, t1 U$ Z9 j/ e( J2 K) N
如果加了下拉，在平常状态下，输入表现为低电平，但辐射干扰进来后，会通过下拉电阻泻放到地，就会发生从Low—High的一个跳变，产生误触发。相当于一个乞丐，你给了他10万元，他的生活方式就会从穷人到富人发生一个改变。4 n6 i% f- x9 S6 S1 l
但如果加了上拉电阻，在平常状态下，输入表现为高电平，辐射干扰进来后，如果低也没关系，上拉电阻会将输入端钳位在高电平，如果辐射干扰强，超过了Vcc的电平，导线上的高电平干扰会通过上拉电阻泻放到Vcc上去，无论怎样干扰，都只会发生High—Higher的变化，不会产生误触发。相当于人家本来是一个富豪，你给了他10万元，他的生活方式不会发生任何的改变。
8 q8 h. w1 o4 \ q2 E9 X 图1和图2是干扰状态下的电平示意图。图2中的低电平由VL变为VL+ΔV时，产生了从低电平到高电平的跳变，有可能使后级电路误动作的风险。
. S2 S/ b, A: X! o3 C4 e* e3 F; ? 下一个问题就是，确定了用上拉电阻后，是不是上拉电阻就可以随便选了呢？答案当然是“no”。（如图3）- }, s: p* r" Q _" e; Q
0 c+ Q6 _4 O# \) R
/ `" Y, K, @% l- P" r0 O- W![]()
1 @3 {* ~9 F0 z. j, U2 }" d( f+ m- S& ?: U% L' n
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/ k# Y1 ^4 L0 T
在前极输出高电平时，Vout输出电流，U为高电平。有两种情况：
: s5 M$ ?" B6 s, o1 }1 k7 W/ | N7 M& O$ T4 S0 L3 p6 u! L
A、当I0 >= I1 + I2! e$ J" w$ z0 J, I; l3 q
这种情况下，RL1和RL2两个负载不会通过R取电流，因此对R阻值大小要求不高，通常4.7 KΩ<R<20 KΩ即可。此时R的主要作用是增加信号可靠性，当Vout连线松动或脱落时，抑制电路产生鞭状天线效应吸收干扰。
9 S0 C0 A4 l$ ^1 v6 w' MB、当I0 < I1 + I2
! ^2 l, k/ |2 J" Y, ?& J I0 +I= I1 + I2
# C# {+ a$ M7 J) L U=VCC-IR
+ K* t, v4 h- O U>=VHmin+ T7 H6 T$ _3 J w2 W5 x+ Q" J
由以上三式计算得出，R<=(VCC- VHmin)/I
5 Q9 t+ a0 d* A 其中，I0、I1、I2都是可以从datasheet查到的，I就可以求出来，VHmin也是可以查到的。0 `3 H# |& S2 }: z# f. X
5 F. p7 h4 Z2 Q: i2 D9 {( ^+ r
当前极Vout输出低电平时，各管脚均为灌电流，则：
% t% L# T/ _* H H: N# V I’= I1’ + I2’ +I0’
1 h1 {$ K- F N U’ =VCC-I’ R3 ?+ j8 [' r8 _9 @; I) I, Y
U’ <=VLmax
5 v: H) s8 \9 i% g1 E- S# b以上三式可以得出：R>=(VCC- VLmax)/I’
$ Q/ o2 S% b. x, k
8 |8 i; \+ a. ?4 U5 L 由以上二式计算出R的上限值和下限值，从中取一个较靠近中间状态的值即可。
2 |- a5 A4 R; {3 G7 c 注意，如果负载的个数大小不定的话，要按照最坏的情况计算，上限值要按负载最多的时候计算，下限值要按负载最少的计算。
q6 b6 }# k" v 5 k3 w0 Q# _# m% O# V
另一种选择方式是基于功耗的考虑。根据电路实际应用时，输出信号状态的频率或时间比选择。若信号Vout长期处于低电平，宜选择下拉电阻；若长期处于高电平，宜选择上拉电阻。为的是静态电流小。
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发表于 2019-1-25 16:31
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