上下拉电阻在电路设计中的应用

“上下拉电阻应用很简单吗?”那可不一定。电路设计中，在哪些地方要加上下拉电阻?上下拉电阻加多大呢?是否要考虑它的功耗，以及它的灌电流大小，太大会损坏电子器件。一般情况下，元器件需要上下拉的地方，加4.7K或10k，3.3K也行，甚至1K也可以，不会考虑太多。

下面，我们细说这个上下拉电阻：

1、提高产品的电磁抗干扰能力：悬空引脚就像一根天线，容易受到外部电磁干扰(EMS)，辐射的干扰通过耦合的方式，通过悬空的引脚进入芯片内部，让芯片不能正常工作。我们通过一个下拉电阻，将干扰引入到地上。

2、抑制反射干扰：信号远距离传输，阻抗不匹配引起反射干扰。加上、下电阻做电阻匹配，能有效抑制反射干扰。

3、模式的选择：比如CPU程序启动方式，从USB启动还是从flash启动，通过改变上下拉电阻进行切换。

4、钳位：电子元器件上电时，器件引脚可能处于高阻态，电平信号不确定。这时候，需要给引脚一个确定的电平，以免引起误操作。比如继电器的控制，控制器引脚输出低电平，继电器执行动作。如果上电时，控制器的引脚处于一个高阻态，继电器就有可能误动作，所以通过一个上拉电阻，让其钳位在高电平。

5、OC门和OD门上拉：集电极开路和漏极开路这两种情况，必须加上拉电阻，否则，器件无法输出高电平。比如：eeprom(AT24C02、AT24C04、AT24C08等)数据和时钟都需要上拉。

6、增强驱动能力：数据传输距离远时，其上拉电阻越小，输出的电流就越大，驱动能力就越强。比如温度传感器DS18B20的上拉电阻，如果其数据传输的距离较远，其上拉电阻可以小到300欧姆。

7、提供电流：一般的CPU的IO输出的电流只有20mA，而后级的电路需要30mA的电流，就可以在IO上拉一个电阻。假如CPU的电压为3.3V，IO通过一个330欧姆的上拉电阻，就可以提供10mA的电流。

总结：如果考虑产品的总功耗，上拉电阻不能太小，不然功耗较大。比如电压为5V，上拉电阻为2K，这样上拉电阻消耗的电流为2.5mA;如果把上拉电阻换成10K，电阻消耗的电流为0.5mA。一个电路板上的上下拉电阻较多时，加起来的总功耗就会很大。有的时候，上拉电阻可以达到100K。另外，上拉电阻小，产生的灌电流就大，容易使电子器件损坏。高速电路中的信号，其上拉电阻过大，会使信号边沿变平缓，使信号变得不稳定。在电路设计中，根据项目的实际需求，选择合适的上下拉电阻。