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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”。2 i2 w3 Q5 h8 ], ~/ A
这个提法基本是对的，但也不全对。下面详细加以说明。( _' w7 O+ A5 r+ P, B
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管脚上拉下拉电阻设计出发点有两个：& t. _" v( R$ g, y2 j
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；: @ R0 b5 z5 `) P* `/ b: o
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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f7 Y" m, N9 x# J' L- {, ~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。4 @! z$ |+ Y2 K3 ?
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。/ g* z8 f1 Y3 w/ ^0 q
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。2 e2 j. l' _, Z: j+ j# }7 a4 ]
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。
7 r: t! V; d. y1 t 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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8 B% o/ T5 X: Y7 z* V: c" M2 M) [" X6 t t G! A/ H5 }
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& g3 \7 A" m$ I: w x( q 在前极输出高电平时，Vout输出电流，U为高电平。有两种情况：
) z. |* W% G2 f, ]& ?4 u
( J0 Q4 G' `" o) x! J KA、当I0 >= I1 + I2! F: ^. N4 I& O2 V, a
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。
5 @$ q: j4 f- K& q4 TB、当I0 < I1 + I2
8 t- Y' f& v9 ?1 T) u I0 +I= I1 + I2) [* W1 a" {4 N# r0 o# n/ n, D; x
U=VCC-IR' x5 s; r0 u4 O5 z3 K# o. _1 w
U>=VHmin# w& j4 |6 L, t; Q- q1 F) p: j
由以上三式计算得出，R<=(VCC- VHmin)/I
$ I# l) ]3 F* 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。! w. X5 G6 |4 N. W
; `) @8 K7 A5 q 当前极Vout输出低电平时，各管脚均为灌电流，则：
1 @( @9 ^. A! a7 x9 Y* ]' X I’= I1’ + I2’ +I0’
' F' X5 t) Z8 ^* w U’ =VCC-I’ R- t7 y5 E3 W7 j% @8 s5 p
U’ <=VLmax
, N- |9 z4 f, Z6 s1 i2 Z T1 R以上三式可以得出：R>=(VCC- VLmax)/I’9 r4 X- S- y$ _5 t* m7 @! n
& h: N0 \3 U3 O6 z3 R8 ^6 t/ Y 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 @# G2 _- x* s& U# X% ?/ \" k. P 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。
# E2 b' k8 z. ] 8 T: R: k: K# Y( c0 }3 h
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。, p5 u6 {1 x& ~. @$ a' Q" L2 Q
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发表于 2019-1-25 16:31
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