为什么要接上拉电阻 接上拉电阻的原因是什么

为什么要接上拉电阻

在电子电路中，我们有时需要给一个数字电子元件的输入端口提供高电平（”1”）信号。一般情况下，电子元件的输入端口不是一直固定在高电平，所以我们需要通过一些手段将输入端口拉高。这里介绍的就是拉电阻，在电子电路中广泛使用。

拉电阻的作用

拉电阻（Pull-up Resistor）是信号输入端口上面连接一个电阻，把输入信号拉高的一种电路。在数字电子电路中，一般采用二进制代码来进行信息交换。二进制代码的基本单位是“位”（Bit），一个二进制位只能代表两种状态：0 和 1，分别对应于低电平和高电平。而数字电子元件在未得到外部信号时，其输入端口有可能处于悬着状态（floating state），即既不是高电平，也不是低电平，而是处于中间电平，这时输入端口的电平是随意的。为避免这种情况的出现，需要将输入端口与高电平相连，而此时需要用到拉电阻。

在计算机及通信领域的数字电子电路中，经常使用可编程逻辑器件（PLD），或简称可编设逻辑器件（CPLD）或现场可编程逻辑装置（FPLD）。PLD、CPLD的输入管脚的类型大多是三态的（或高阻的），在没有输入信号时，输入管脚处于高阻态，需要使用上拉电阻将其拉高；当需要输出信号时，才改为低电平，这样就可以有效控制输出的状态。

如何接上拉电阻

使用上拉电阻，在实际连线中，只需在输入端口与正电源之间串联一个大约几kΩ的电阻。具体选取电阻的大小应该根据实际情况进行计算，一般来讲，如果电路中使用的是 74LS 系列的低功耗 TTL，而采用 74HC 系列的高速 CMOS 时，上拉电阻的值应该设置在 1k～10kΩ 范围内；如果采用 74HCT 系列的 CMOS，则上拉电阻的值应该短于 2kΩ。

当然，在实际应用中，上拉电阻的大小还是要根据具体的电路、电路性能以及工作条件等多种因素考虑而定，具体大小需要通过实际测量来确定。

与下拉电阻的作用对比

除了上拉电阻，还有下拉电阻（Pull-down Resistor）。下拉电阻和上拉电阻类似，它的作用是将输入端接到低电平。下拉电阻是将电路的输入端口连接到负电源（地）或者一个低电位信号上，并通过电阻将电路输入端口的电压电平拉低。与上拉电阻类似，下拉电阻通过改变电路输入信号的阻抗和阈值电平，从而改变了电路的工作状态。

因此，在电子电路中，使用上拉电阻和下拉电阻可以帮助我们有效地控制数字电子元件输入端口的电平状态，确保电路正常工作。