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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”。
! b5 C% e2 Z9 j1 g# a这个提法基本是对的，但也不全对。下面详细加以说明。
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5 Y) f$ D; A7 w管脚上拉下拉电阻设计出发点有两个：7 \- w& p# f- |- T/ c/ d
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；
: M( J: D( @, o, Q8 t; X3 `6 F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。4 m6 @! D8 o) C$ M
8 O/ ^9 a, r5 x; c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。
/ H6 A" Z9 J0 f: i2 k3 g% i3 {' A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。
9 H' S) U5 u: n" e- V2 I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。. @1 d7 E2 ^8 R7 ^* c
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。
1 c+ m' f+ j& {6 _' `3 |2 ^ 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）
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9 y- M0 ~) a( Q![]() 5 M3 a: l4 n }+ I
& e9 w* w! F* }" t
+ L' _5 t. Y- \7 i6 s8 W5 s" T8 ^
4 a0 [% H; t9 _6 x 在前极输出高电平时，Vout输出电流，U为高电平。有两种情况：( j8 n( l- R0 G
+ g' L0 j# i6 y/ E; IA、当I0 >= I1 + I2
) B5 G2 F, q2 U5 F" D 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。- E, @0 j3 p. {1 p: X8 M
B、当I0 < I1 + I2
8 ?5 e- }/ m/ ~% }- V# v! H( ? I0 +I= I1 + I2& N9 f- r& F0 }1 O4 Z+ Z5 d
U=VCC-IR! P# `& B( P, k: `( |
U>=VHmin
/ \/ \9 L) @" r: k" u1 m4 Z# q# @ 由以上三式计算得出，R<=(VCC- VHmin)/I4 F, Q# s" Y5 c5 ?' u
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。
! R1 C9 W* P0 J" g
9 x L6 B& Y9 Y8 ?$ h6 V8 a" Q 当前极Vout输出低电平时，各管脚均为灌电流，则：
9 N% O- ?) K2 B) @* C8 \- X I’= I1’ + I2’ +I0’
4 H7 A4 S8 e) K1 P" c U’ =VCC-I’ R
$ f; y4 m) Q! x, _# i U’ <=VLmax: H3 G: l) n: p
以上三式可以得出：R>=(VCC- VLmax)/I’
1 x3 p) X5 t: Z+ [/ _# N& I 5 [/ O; s" `. o X8 F" ]7 H' t# A
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。
. ]4 c3 L M9 {$ r1 _ 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。
: |" U# O! H( ?
j! u. V5 M, _: y# [1 `: O4 ? 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。( C9 |& n5 Y+ O9 ~% M% |; k
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发表于 2019-1-25 16:31
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