|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
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”。
, H! ^ \! \( n9 k; ?这个提法基本是对的，但也不全对。下面详细加以说明。# l. z2 p1 i' t- C) }
. J0 w: O" s" q8 B1 @管脚上拉下拉电阻设计出发点有两个：
7 U/ i4 x, e' L+ S0 Q0 L# ~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；9 g" w' ^; | I Y+ c
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。1 q Z. [% o6 Z
" d+ F' w! b, V% h5 {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。* E3 E4 Q& N1 {; ?1 {
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。
, q2 E! ~& m5 Q# ]2 E% `6 W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。
! N+ ?- ]* b3 n9 B! f, Y 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。5 \, O p6 ?& K( r1 M
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）7 Q9 g( z8 U6 d+ ^. U0 h
- }5 T! V$ a1 M1 v, d) K
8 A$ `4 M1 k/ G6 i& E: F
![]() " t( B0 x6 h( ^# L2 W
! A* F) ^% R& v, `' j' H: I
* N+ _( \1 j4 U( M' d0 I
# O' T7 o+ c5 Y& H* a 在前极输出高电平时，Vout输出电流，U为高电平。有两种情况：; |( V; O7 Q( V
6 E* r0 u9 q/ Y/ q1 V, r) R/ M; [
A、当I0 >= I1 + I2
% Z4 H5 U* d; s 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。& g, {9 x2 t( _) h1 w9 z/ q
B、当I0 < I1 + I2
. ?, ~+ l4 y( f; N6 G4 X6 Z7 `) S I0 +I= I1 + I2
6 [5 [. ~1 Z, ` ^! j6 A U=VCC-IR
! T8 V1 r% r; B) u0 R" B" T U>=VHmin9 W' W5 E, W$ ^" @7 Y
由以上三式计算得出，R<=(VCC- VHmin)/I4 j: }+ l6 k3 o. o( j' E* R! R
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。
# z: x* \7 f( B0 f/ ~. B8 _# c8 Q . s' t$ j; D' L# e* W+ @
当前极Vout输出低电平时，各管脚均为灌电流，则：
, j2 C# M. h3 N$ |3 b( Y! L I’= I1’ + I2’ +I0’
* o6 o! d5 {; S0 q U’ =VCC-I’ R, E7 @. m$ B- a8 @9 b' T. {% @
U’ <=VLmax
+ ~( \" f9 a, U' M以上三式可以得出：R>=(VCC- VLmax)/I’/ B, o% X6 l8 S2 v( z
9 K/ x0 D1 A- @( ?% N; h 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。
+ i) G% A+ Q1 m) f$ H 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。6 `8 y: t. P" W' X; t) w
8 z* y1 B6 F5 _/ C6 h, Q# k( _! 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。$ n4 y7 e& I' J
1 y u% F5 G0 k: o+ F4 n2 F
3 ]6 d1 a% s4 _. [- t |
|
/1 
发表于 2019-1-25 16:31
收藏
淘帖
支持！
反对！
楼主
