上拉电阻

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1  简介

  上拉电阻通常用于单片机和一些数字逻辑器件中,用来连接开关或按钮,表示输入的状态。

   如下图, 按钮打开 -> 输入为“高电平“ (“1”); 按钮关闭 -> 输入为“低电平“(“0”)

  当按钮按下时,假如没有上拉电阻,则 GND 会直接和 VCC 连接,造成短路,这也从反面证明了上拉电阻存在的必要性。

 

2  电阻值

  上拉电阻的值需要满足以下两个条件:

  1)  按钮关闭时,R1 控制 VCC -> GND 的电流值,因此 R1的数值不能太小 (太小则电流过大,无意义的功耗增多)

  2)  按钮打开时,R1 控制输入管脚处的电压为“高电平”,因此 R1 的数值也不能过大 (太大则加在R2上的电压过小,导致无法判断输入是“1”还是“0”)

  考虑上面两个条件取 R1/R2 ≈ 1/10,而单片机输入管脚处的输入电阻通常为100KΩ ~ 1MΩ,因此,上拉电阻的值一般为10KΩ

3  计算

例:  假定 VCC = 5 V, 要求按下按钮时限定电流为 1mA 左右,求 R1 的数值。

  根据欧姆定律知,R1 = Vcc / IR = 5V / 1mA = 5 KΩ

  另外需要注意的是,上拉电阻值越大,则当输入电压高低切换时,管脚的响应速度也越慢。

 

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