最簡(jiǎn)單的上下拉的問(wèn)題

　　本文介紹了上下拉電阻的作用、使用方法等問(wèn)題。

　　重要信號線(xiàn)的上下拉問(wèn)題

　　一般說(shuō)來(lái)，不光是重要的信號線(xiàn)，只要信號在一段時(shí)間內可能出于無(wú)驅動(dòng)狀態(tài)，就需要處理。

　　比如說(shuō)，一個(gè)CMOS門(mén)的輸入端阻抗很高，沒(méi)有處理，在懸空狀況下很容易撿拾到干擾，如果能量足夠甚至會(huì )導致?lián)舸┗蛘唛V鎖，導致器件失效。祈禱輸入的保護二極管安全工作吧。如果電平一直處于中間態(tài)，那輸出就可能是不確定的情況，也可能是上下MOS都導通，對器件壽命造成影響。

　　總線(xiàn)上當所有的器件都處于高阻態(tài)時(shí)也容易有干擾出現。因為這時(shí)讀寫(xiě)控制線(xiàn)處于無(wú)效狀態(tài)，所以不一定會(huì )引起問(wèn)題。你如果覺(jué)得自己能夠接受的話(huà)也就將就了。但是這時(shí)你就要注意到，控制線(xiàn)不能懸空，不然……

　　TTL電路的輸入端是一個(gè)發(fā)射極開(kāi)路引出的結構，拉高或者不接都是高電平，但是強烈建議不要懸空不接。

　　上拉還是下拉?要看需要。一方面器件可能又要求，另一方面，比如總線(xiàn)上兩個(gè)器件，使能控制都是高有效，那么最好下拉，否則當控制信號沒(méi)有建立的時(shí)候就會(huì )出現兩個(gè)沖突，可能燒片。如果計算機總線(xiàn)上面掛了一個(gè)D/A，上電復位信號要對它清零或者預置，那么總線(xiàn)可以上下拉到你需要的數字。

　　至于上下拉電阻的大小，這個(gè)情況就比較多了。CMOS輸入的阻抗很高，上下拉電阻阻值可以大一些，一般低功耗電路的阻值取得都比較大，但是抗干擾能力相應比較弱一些。

　　很多場(chǎng)合下拉電阻取值比上拉電阻要小，這個(gè)是歷史遺留問(wèn)題。如上面所說(shuō)，TTL電路上拉時(shí)輸入3集管基射反偏，沒(méi)有什么電流，但是下拉時(shí)要能夠使得輸入晶體管工作，這個(gè)在TTL的手冊中可以查到。

　　也是為了這個(gè)歷史遺留問(wèn)題，有些CMOS器件內部采用了上拉，這時(shí)它會(huì )告訴你可以不處理這些管腳，但是這時(shí)你就要注意了，因為下拉再用10K可能不好使，因為也許內置的20K電阻和外置的10K把電平固定在了1V左右。

　　有時(shí)候你會(huì )看到150歐姆或者50歐姆左右的上下拉電阻，尤其是在高速電路中會(huì )看到。

　　150歐姆電阻下拉一般在PECL邏輯中出現。PECL邏輯輸出級是設計開(kāi)路的電壓跟隨器，需要你用電阻來(lái)建立電壓。

　　50歐姆的電阻在TTL電路中用的不多，因為靜態(tài)功耗實(shí)在是比較大。在CML電路和PECL電路中兼起到了端接和偏置的作用。

　　CML電路輸出級是一對集電極開(kāi)路的三極管，需要一個(gè)上拉電阻來(lái)建立電平。這個(gè)電阻可以放在發(fā)送端，那么接受端還需要端接處理，也可以放到接受端，這時(shí)候端接電阻和偏置電阻就是一個(gè)。PECL電路結構上就好像CML后面跟了一個(gè)射極跟隨器。

　　OC門(mén)也使用上拉電阻，這個(gè)和CML有一點(diǎn)相像，但是還不太一樣。CML和PECL電路中三極管工作在線(xiàn)形區，而普通門(mén)電路和OC/OD門(mén)工作在飽和區。OC/OD門(mén)電路常用作電平轉換或者驅動(dòng)，但是其工作速度不會(huì )太快。

　　為什么?在OC/OD門(mén)中，上拉電阻不能太小，否則功耗會(huì )很大。而一般門(mén)的負載呈現出一個(gè)電容，負載越多，電容越大。當由高到低跳變時(shí)，電容的放電通過(guò)輸出端下拉的MOS或者Bipolar管驅動(dòng)，速度一般還是比較快的，但是由低到高跳變的時(shí)候，就需要通過(guò)上拉電阻來(lái)完成，R大了幾十甚至上百倍，假設C不變，時(shí)間常數相應增加同樣的倍數。這個(gè)在示波器上也可以明顯的看出：上升時(shí)間比下降時(shí)間慢了很多。其實(shí)一般門(mén)電路上拉比下拉的驅動(dòng)能力都會(huì )差一些，這個(gè)現象都存在，只不過(guò)不太明顯罷了?

　　(為什么會(huì )這樣?動(dòng)動(dòng)腦筋。想一想輸出電平的變化會(huì )對輸出級器件的工作點(diǎn)造成什么樣的影響。)

　　在總線(xiàn)的上下拉電阻設計中，你就要考慮同樣的問(wèn)題了：總線(xiàn)上往往負載很重，如果你要電阻來(lái)提供一些值，你就必須保證電容能通過(guò)電阻在一定時(shí)間內放電到可接受的范圍。如果電阻太大，那么就可能出錯。