一文读懂上拉电阻：工作原理和阻值确定
时间：2023-01-24 03:00:00
上拉电阻器:它是如何工作并选择一个值的
上拉电阻器很常见，你会一直在数字电路中看到它。它只是一个从输入端连接到V断续器的电阻器，电路的正电源。
上拉电阻用于确保引脚在未按下按钮时具有高电平状态。如果没有，您的输入将是浮动的，由于输入在高低之间随机变化，您可能会发生变化它在空气中拾取噪音。
如何选择上拉电阻值？
低电阻值称为强上拉（更多的电流流动），高阻值称为弱上拉（电流较少）
规则 1:值不能太高。
上拉值越高，输入端的电压就越低。芯片将其视为高电平或逻辑1输入是很重要的。
例如，如果使用它 10V 电源的 CD4017年至少需要输入端 7V 可以视为 HIGH。
规则2：但也不能太小。
例如，如果您选择1000， Ω，问题是当你按下按钮时，你会得到大量的电流。
使用9V电源时，您可以在100 Ω（90 mA）获得9V电压。这是不必要的功率浪费，但这也意味着电阻器需要承受0.81W。大多数电阻器只能处理0.25W的功率。
经验法则
一般规则是使用输入阻抗比输入引脚输入阻抗（R2）**小数量级(1/10)**的上拉电阻（R1)电阻值小10倍。
通常，10 kΩ上拉值可以解决问题。但是，如果您想了解其工作原理，请继续阅读。
如何工作上拉电阻器？
未按下按钮时，可使用分压器公式输入引脚上的电压：
如果对上拉R1使用1MΩ电阻，并输入引脚的阻抗R2约为1MΩ(形成分压器)，输入引脚上的电压约为VCC的一半，而且微控制器可能不会将引脚记录在高电平状态。V输入电压为2.5V
计算示例
假设您的芯片输入阻抗为1MΩ(对于许多芯片，100kΩ至1MΩ正常)。假如你的电源是9V，并且您选择10 kΩ输入引脚上的电压是多少？
输入引脚上的电压为8.9V，足以用作高电平输入。
通常，如果您坚持使用不超过输入阻抗10倍的上拉电阻的经验规则，您将确保输入引脚上至少有90%VDD电压。
总结
因为通常需要上拉电阻，所以很多MCU（如Arduino平台上的ATmega328微控制器）内部上拉电阻可以启用和禁用。要在 Arduino 启用内部上拉，你可以 setup（） 以下代码行用于函数：
COPY CODEpinMode(5, INPUT_PULLUP); // Enable internal pull-up resistor on pin 5 另一件需要指出的事情是，上拉电阻越大，引脚对电压变化的响应速度越慢。这是因为馈电输入引脚的系统本质上是一个与上拉电阻耦合的电容器，因此形成RC滤波器，而RC过滤器需要一些时间来充电和放电。如果你有一个非常快速变化的信号(如USB），高阻拉电阻可以限制引脚改变状态的速度（信号也可靠）。这就是为什么你经常在那里USB在信号线上看到1k至4.7KΩ电阻的原因。
所有这些因素都决定了使用什么值的上拉电阻。
结束
青少年就是青少年。他们不喜欢春风，夏蝉不烦，秋风不悲，冬雪不叹，富贵懒，不公正不敢面对，只是因为他们是青少年。 – 陀思妥耶夫斯基 《少年》
